針對氣動系統(tǒng)中常用的
SCHMALZ真空發(fā)生器樣機，采用有限體積法對真空發(fā)生器內(nèi)部流場進行了數(shù)值計算，分析了背壓不同時內(nèi)部壓力分布和吸入流速改變情況。以此為基礎(chǔ)，測量系統(tǒng)背壓升高時吸入流量變化量，繪制了背壓與吸入流量關(guān)系曲線，提出了通過判斷系統(tǒng)背壓而防止逆流現(xiàn)象的方法。在真空發(fā)生器系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用中，需要在理論計算的基礎(chǔ)上，根據(jù)試驗得出系統(tǒng)正常工作的背壓范圍，防止逆流現(xiàn)象，保證系統(tǒng)工作。
真空發(fā)生設(shè)備已成為農(nóng)業(yè)自動化領(lǐng)域中重要的真空壓力源，由其構(gòu)建的真空發(fā)生系統(tǒng)被應(yīng)用于水果采摘、食品加工等多個領(lǐng)域。在SCHMALZ真空發(fā)生器系統(tǒng)中，排氣側(cè)易形成一定的背壓, 依據(jù)管路氣體流動原理，排氣管路幾何尺寸不合理會造成較大的阻抗作用;而消音器等降低音的元件，其內(nèi)部填充的多孔介質(zhì)也可能造成系統(tǒng)壓力的升高。在生產(chǎn)實踐中，隨著背壓升高，抽吸流量逐漸減小，直至發(fā)生逆向流動。徐海濤等分析了蒸汽噴射真空泵中混合流體壓力對噴射系數(shù)的影響，探討了激波產(chǎn)生的位置和流體的流動狀況，楊燕勤等分析大氣噴射器出口壓力與引射流量的關(guān)系，預(yù)測了背壓的輕微變化會引起噴射器性能的急劇下降。
結(jié)合氣動系統(tǒng)的特點，需要在理論分析的基礎(chǔ)上進行試驗，為生產(chǎn)實踐提供參考。筆者曾使用一維集中參數(shù)模型計算了吸入流量改變時SCHMALZ真空發(fā)生器出口截面處的壓力變化，但因為無法給出氣體速度分布、壓力分布、能量損失等信息，且不能對超音速射流波系等真實氣體效應(yīng)進行分析，難以揭示內(nèi)在機理，存在較大局限性。為了分析出口截面處壓力與吸入流量的關(guān)系，本文先從理論角度，采用有限體積法對真空發(fā)生器流場進行數(shù)值模擬，再從試驗角度，測試背壓升高時的吸入流量。
