يعتمد مبدأ التفريغ الناتج عن قاذف البخار بشكل أساسي على مبادئ ميكانيكا الموائع وتحويل الطاقة. فيما يلي الخطوات الأساسية لقاذف البخار لتكوين فراغ:
مدخلات البخار عالي الضغط
يتم تغذية البخار (سائل العمل) بضغط معين في فوهة قاذف البخار (فوهة لافال).
تحويل طاقة الضغط إلى طاقة حركية
عندما يمر البخار عالي الضغط عبر الفوهة، يزداد معدل تدفق البخار تدريجيًا وينخفض الضغط تدريجيًا بسبب الانخفاض التدريجي لمساحة المقطع العرضي للفوهة. في هذه العملية، يتم تحويل طاقة ضغط البخار إلى طاقة حركية، مما يؤدي إلى تكوين نفاثة أسرع من الصوت.
تشكيل الفراغ
عند مخرج الفوهة، يتشكل فراغ في الجزء الخلفي من الفوهة بسبب معدل تدفق البخار المرتفع للغاية ويكون الضغط منخفضًا جدًا. منطقة التفريغ هذه هي مفتاح توليد التفريغ في قاذف البخار.
حركة الشفط
وبسبب وجود منطقة تفريغ، يتم سحب السائل الذي يتم ضخه، مثل الهواء أو الغازات الأخرى، إلى حجرة الشفط.
الخلط وتبادل الطاقة
يتم خلط المائع الذي يتم ضخه مع مائع الشغل في غرفة الخلط ويتم تبادل الكتلة والزخم والطاقة. في هذه العملية، تنخفض سرعة مائع الشغل تدريجيًا، بينما تزداد سرعة المائع الذي يتم ضخه تدريجيًا، حتى يتلاقى الاثنان تدريجيًا في قسم معين من قسم الخلط لتشكيل مائع مختلط واحد وموحد.
ناشر الهواء والضغط
يدخل المائع المختلط إلى الناشر (حجرة الانتشار)، وبسبب الزيادة التدريجية في مساحة المقطع العرضي للناشر، تنخفض سرعة المائع المختلط تدريجيًا ويزداد الضغط تدريجيًا. عندما يتم تفريغ السائل المختلط من الموزع، يكون الضغط بالفعل أعلى من الضغط الجوي، ويتحقق الغرض من الضخ، ويتم إنشاء تفريغ.
من المهم ملاحظة أن التفريغ الناتج عن قاذف البخار يرتبط بعوامل مثل الضغط ودرجة الحرارة ومعدل تدفق البخار الوارد وطبيعة السائل الذي يتم ضخه. لذلك، عند تصميم قاذفات البخار واستخدامها، من الضروري تحديد المعلمات والنماذج المناسبة وفقًا للحالة المحددة للحصول على مستوى التفريغ المطلوب.
