Основната структура на ежекторния клапан
Ежекторният клапан на вакуумната помпа функционира много като прецизно-настроена въздушна цигулка, с три ключови компонента, които свирят заедно: дюзата (която свива канала на въздушния поток), смесителната камера (зона за преобразуване на налягането) и дифузьорът (секция за възстановяване на енергията). Тъй като сгъстеният въздух преминава през дюзата със скорости от 200–300 m/s, той създава зона с ниско -налягане в смесителната камера; външните газове след това се увличат и отвеждат от този високо-скоростен поток, като по този начин се постига ефект на вакуум. Интересното е, че за всеки 1 mm намаляване на диаметъра на дюзата, скоростта на струята се увеличава с приблизително 15%, въпреки че консумацията на енергия нараства съответно.
Аеродинамични характеристики
По време на работа ежекторният клапан проявява два забележителни феномена на въздушния поток: *ефект на изтласкване* (при който един обем задвижващ газ може да увлече и отнесе 3 до 5 обема от евакуирания газ) и *ударна-вълнова херметизация* (внезапен скок на налягането, когато въздушният поток се забавя в дифузора). Експерименталните данни показват, че когато числото на Мах на изхода на дюзата достигне 1,5, нивото на вакуум в смесителната камера може да достигне 0,8 бара; освен това, оптимизиран ъгъл на дифузьор (обикновено между 8 градуса и 12 градуса) може да увеличи ефективността на възстановяване на кинетичната енергия до над 70%.
Изкуството на настройката на параметрите
В практическите приложения е от съществено значение да се постигне баланс между три ключови параметъра: *налягане на движещия газ* (пикове на ефективността между 0,4 и 0,6 MPa), *температура на газа* (ефективността намалява с 1,2% за всяко покачване с 10 градуса) и *допустимо-обратно налягане* (капацитетът на увличане пада рязко, ако противоналягането надвишава проектната граница с повече от 30%). Опитът показва, че редовното почистване на въглеродните отлагания от дюзата (ежемесечно) може да поддържа над 95% от първоначалната производителност, докато възприемането на стъпаловиден, много-етапен дизайн на ежектора може допълнително да подобри нивото на вакуума с допълнителни 15–20%.
