CFD Study of the Vacuum-Pump Type Subsonic/Sonic Ejector Flows

진공 펌프형 아음속/음속 이젝터 유동에 관한 수치 해석적 연구

This paper depicts the computational results for the axisymmetric subsonic/sonic ejector systems with a second throat. The numerical simulations are based on a fully implicit finite volume scheme of the compressible Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations in a domain that extends from the stagnation chamber to the ejector diffuser exit. In order to obtain practical design factors for the subsonic/sonic ejector systems which are applicable to industrial vacuum pumps, the ejector throat area, the mixing section configuration, and the ejector throat length are changed in computations. For the subsonic/sonic ejector systems operating in the range of low operation pressure ratios, the effects of the design factors on the vacuum performance of the secondary chamber are discussed.

본 연구에서는 어떤 2차목을 가지는 축대칭 아음속/음속 이젝터 유동을 조사하기 위하여, 수치해석법을 이용하였다. 수치계산은 2차 정체실에서 이젝터 디퓨저 출구까지의 넓은 계산영역에 대하여, 압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes방정식에 완전 음적 유한 체적법을 적용하였다. 축대칭 아음속/음속 이젝터 시스템에 대한 실용적 설계 인자를 얻기 위해서, 이젝터 목면적, 혼합부의 형상, 그리고 이젝터 목 길이를 변화시켜, 비교적 낮은 작동압력비로 운전되는 이젝터 유동특성의 변화를 조사하였다 계산 결과들은 2차 정체실의 진공성능에 미치는 작동압력비와 아젝터 형상의 영향을 조사하는데 활용되었다.