Abstract
An ejector is a type of non-powered pump that is used to supply a secondary flow via the ejection of a primary flow. It is utilized in many industrial fields, and is used for fueling the vehicle because of less failures and simple structure. Since most of ejectors in industry are gas-to-gas and liquid to gas ejector, many research activities have been reported in optimization of gas ejector. On the other hand, the liquid ejector is also applied in many industry but few research has been reported. The liquid ejector occurs cavitation, and it causes damage of parts. Cavitation has bees observed at the nozzle throat at the specified pressure. In this study, a two-dimensional axisymmetric simulation of a liquid-liquid ejector was carried out using five different parameters. The angle of the nozzle plays an important role in the cavitation of a liquid ejector, and the performance characteristics of the flow ratio showed that an angle of $35^{\circ}$ was the most advantageous. The simulation results showed that the performance of the liquid ejector and the cavitation effect have to be considered simultaneously.
무동력펌프의 일종인 이젝터는 압력을 갖는 유체를 노즐에서 분사하여 주위의 유체를 흡입 후 혼합유체를 외부 동력 없이 송출하는 장치이다. 구조가 간단하고 고장이 적어 여러 산업분야에서 이용되고 있으며, 자동차 산업에서는 연료주입용으로도 이용되고 있다. 대부분 이젝터는 가스상을 사용하기 때문에, 가스상 이젝터는 오래전부터 연구되어 왔다. 액체상 이젝터는 그 용도에 비해 아직 연구가 활발하지 못하다. 가스상 이젝터와 달리, 액체상 이젝터는 노즐목에서 부분적인 압력강하에의한 공동현상이 발생되고 이러한 공동현상은 부품파손을 유발하며, 소음을 발생시키는 원인이 되고 있다. 본 연구는 액체-액체상 이젝터의 최대 유량비와 공동현상 발생영역 비교를 위해 5가지 인자를 변경하여 2차원 축대칭 전산해석을 진행하였다. 액체 이젝터의 공동현상에서는 특히 노즐각도가 중요한 역할을 하였으며, 유량비 성능 특성은 혼합챔버각도 $35^{\circ}$가 가장 유리한 것으로 판단된다. 이를 통해 공동 현상을 최소화시키면서 성능 최적화를 달성할 수 있는 조합을 얻을 수 있음을 확인하였다.
