진공 펌프형 아음속/음속 이젝터 유동에 관한 수치 해석적 연구

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

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.

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.