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浅析SCHMALZ真空发生器系统背压与抽吸性能的关系
  • 发布日期:2022-07-07      浏览次数:348
    •   针对气动系统中常用的SCHMALZ真空发生器样机,采用有限体积法对真空发生器内部流场进行了数值计算,分析了背压不同时内部压力分布和吸入流速改变情况。以此为基础,测量系统背压升高时吸入流量变化量,绘制了背压与吸入流量关系曲线,提出了通过判断系统背压而防止逆流现象的方法。在真空发生器系统的设计和应用中,需要在理论计算的基础上,根据试验得出系统正常工作的背压范围,防止逆流现象,保证系统工作。
       
        真空发生设备已成为农业自动化领域中重要的真空压力源,由其构建的真空发生系统被应用于水果采摘、食品加工等多个领域。在SCHMALZ真空发生器系统中,排气侧易形成一定的背压, 依据管路气体流动原理,排气管路几何尺寸不合理会造成较大的阻抗作用;而消音器等降低音的元件,其内部填充的多孔介质也可能造成系统压力的升高。在生产实践中,随着背压升高,抽吸流量逐渐减小,直至发生逆向流动。徐海涛等分析了蒸汽喷射真空泵中混合流体压力对喷射系数的影响,探讨了激波产生的位置和流体的流动状况,杨燕勤等分析大气喷射器出口压力与引射流量的关系,预测了背压的轻微变化会引起喷射器性能的急剧下降。
       
        结合气动系统的特点,需要在理论分析的基础上进行试验,为生产实践提供参考。笔者曾使用一维集中参数模型计算了吸入流量改变时SCHMALZ真空发生器出口截面处的压力变化,但因为无法给出气体速度分布、压力分布、能量损失等信息,且不能对超音速射流波系等真实气体效应进行分析,难以揭示内在机理,存在较大局限性。为了分析出口截面处压力与吸入流量的关系,本文先从理论角度,采用有限体积法对真空发生器流场进行数值模拟,再从试验角度,测试背压升高时的吸入流量。
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