基于FLUENT的引射器内部流场数值模拟(2)
引射器主要是由喷管、接受室、混合室、扩散室等主要组成部分组成[2]。通常来讲，我们所熟知的一种引射器为大气引射器，它在工作时需要压缩大气，抽取或者是压缩引射介质，最终达到一个接近真空的理想状态。两股不同压力的流体从引射器的喷管口进入混合室然后相互混合，在混合中进行一些能量的交换和一些混合化学反应。工作流体是指通常需要被抽离的或是分离部分的流体，它一般有着较高的压力，进入引射器之前也有着很大的速度，喷管中的主要部件为拉法尔喷嘴，工作流体在此被压缩而进入引射器，然后通过喷管进入接受室。从拉法尔喷嘴中会发射出超声速的气流，气流的速度很高导致它的压力变低了，压力较低的流体叫引射流体，因为存在压力差所以引射气体从高压区流向低压区，它和工作流体发生混合并且进行能量交换以及一些化学反应，流体因此被高速气流卷吸入室内，最后的扩压器将流体的压力增加然后排出，在流动的过程中速度逐步趋于平衡。达到连续抽吸流体的目的。
图1.1 引射器示意图
进入引射器的混合的流体有些是气体，有些是液体，而还有一些是气体液体的混合物，通常并没有统一的分类，不过人们可以以在引射器中相互混合的两种流体的气液状态来分类，一般划分为三种[3]：1.工作流体和引射流体的气液形态相一致的引射器。2.工作流体和引射流体气液形态不一致的引射器，它们两种流体在混合的过程中也并不会改变自己的气液形态。3.工作流体和引射流体的气液形态在混合时会发生改变的引射器。它们两种流体在混合之前不是一种气液形态而在混合之后变成了一种气液形态。
1.2 当下发展方向
引射器最主要和最根本的特点就是它内部流体的压力的增加和减少并不需要通过其他的固体机械的压缩和扩张来实现。引射器一般来说本身并没有运动部件，其部件都是固定不会位移的，这样就使得它有着良好的密封性，有时候人们也用它来输送易燃易爆或者是放射性的物品。引射器可以作为输送流体的设备，人们也可以利用它的特点在其中进行化学反应等工作。很多的有压能源均可以当做它的工作动力，可以直接利用，不需要什么多余的辅助设备，所以它的综合效益很好。在现代工程发展中，它可以被用于开采矿山资源，建筑设计，能源开发等发展性方向的研究。但是引射器同样有着缺点，传导能量的效率不高是它最大的弊端，两种流体在引射器的混合室混合的时候通常有比较多的能量在此过程中损失，而且在运作中不方便于调节运动部件，所以引射器同样有一些弊端[4]。
然而由于引射器在内部混合时两种不同的流体有着相差很大的速度，很多的动能由此损失了，所以一般的引射器的效率并不会很高。在引射系数较大的时候，效率会因此而下降，最后得到的计算值也会偏离原来预期理论值的结果很多。人们现在正在关注的一个重要研究方向就是如何提高引射器的效率问题。在多种方法其中有一种比较好的方法是采用多级吸入方式，就是在一级的扩散管后面再加上几节引射器，前一级的混合后的最后流出流体就会变为下一级的工作流体再次进入引射器进行混合以及分离，由此提高效率[5]。然而由于流动的复杂性，人们一般会借助实验经验来寻找最合理的数值组合。人们得出多级引射器中两级引射器是最好的一种选择，因为人们通过实验发现增加过多的级数会产生回流和杂质等另一些问题，最终带来弊大于利的结果。