L'estructura central de la vàlvula d'expulsió
La vàlvula d'expulsió de la bomba de buit funciona de manera molt semblant a un violí d'aire{0}}sintonitzat amb precisió, amb tres components clau que sonen conjuntament: el broquet (que restringeix el canal del flux d'aire), la cambra de mescla (una zona per a la conversió de pressió) i el difusor (una secció de recuperació d'energia). A mesura que l'aire comprimit passa pel broquet a velocitats de 200 a 300 m/s, crea una zona de baixa pressió-dins de la cambra de mescla; Aleshores, els gasos externs són arrossegats i arrossegats per aquest corrent d'-alta velocitat, aconseguint així un efecte de buit. Curiosament, per cada reducció d'1 mm del diàmetre del broquet, la velocitat del raig augmenta aproximadament un 15%, tot i que el consum d'energia augmenta en conseqüència.
Característiques aerodinàmiques
Durant el funcionament, la vàlvula d'expulsió presenta dos fenòmens de flux d'aire notables: l'*efecte ejecció* (on un volum de gas motriu pot arrossegar i endur-se de 3 a 5 volums del gas que s'evacua) i la *pressurització d'ones de xoc-(un augment sobtat de pressió a mesura que el flux d'aire es desaccelera dins del difusor). Les dades experimentals indiquen que quan el nombre de Mach a la sortida del broquet arriba a 1,5, el nivell de buit dins de la cambra de mescla pot arribar a 0,8 bar; a més, un angle difusor optimitzat (normalment entre 8 i 12 graus) pot augmentar l'eficiència de recuperació d'energia cinètica fins a més del 70%.
L'art de l'ajust de paràmetres
En aplicacions pràctiques, és essencial aconseguir un equilibri entre tres paràmetres clau: * pressió del gas motriu * (pics d'eficiència entre 0,4 i 0,6 MPa), * temperatura del gas * (l'eficiència disminueix un 1,2% per cada augment de 10 graus) i *tolerància a la pressió de retrocés* (la capacitat d'entrament cau més que el límit de pressió de disseny més bruscament). L'experiència demostra que netejar regularment els dipòsits de carboni del broquet (mensualment) pot mantenir més d'un 95% del rendiment original, mentre que l'adopció d'un disseny d'ejector escalonat i de diverses etapes pot millorar encara més el nivell de buit en un 15-20%.
