真空发生器在气动行业应用于真空输送过程中,可以快速的产生负压,实现短距离负压输送,本文结合真空发生器在现代工业上的应用,通过数值模拟的方法,探讨了包括真空发生器结构因素和外部因素的改变对真空度及抽气速率的影响。本文首先单独对拉法尔喷管进行了模拟分析,从不同结构,不同工况下拉法尔喷管的内部流场仿真结果来看,(1)拉法尔喷管面积比(喷管出口截面与喷管喉口截面)的数值由喷管出口气体马赫数唯一确定,即要在拉法尔管出口处得到一定马赫数的流体,那么能达到的这一速度的喷管面积比是唯一固定的。(2)出口流体速度随着进气压力的增大或者出口背压的减小而逐渐增大,在达到临界值后,受制于喷管面积比的约束逐渐稳定。(3)在面积比确定的情况下,不同出口扩张角对喷管出口速度影响较小。因此实际生产中对扩张角的选择有较大的灵活性。基于索科洛夫理论,本文对真空发生器几何结构参数进行了理论值的计算,并对不同工况、不同结构的真空发生器分别进行模拟分析,探究了不同进气压力,以及不同出口背压下的10种工况对真空度的影响。通过对这10种工况的对比分析得出,存在一种临界工况使得真空发生器的最大真空度正好处于极限状态下的最大值,此时最大真空度为80kPa。若继续增大进气压力或者减小出口背压,真空度将不会在持续增大。但如果在临界点前减小进气压力或者增大出口被压,真空度会急剧降低,真空发生器脱离极限状态。然后对5种不同混合室直径和5种不同喷管面积比(拉法尔管出口面积与喉口面积的比值)的真空发生器在同一工况下的模拟分析得出:最大真空度随着喷管面积比的增大而增大,面积比越大,其所能达到的最大真空度越大,但增速较慢。面积比较小时,所达到的真空度上限较低,但增速快,因此可以在较低的进气压力下达到相对较高的真空度。在一定范围内真空度随着混合室直径的增大而增大,但达到最大值后随着混合室直径的增大而降低,因此存在一最优混合室直径,模拟结果为28mm-30mm之间,与按照索科洛夫理论设计的真空发生器混合室直径相差在百分之十以内。出口背压对真空度影响较大,随着出口背压的增大,影响范围沿轴向方向向真空室扩散。当背压达到100KPa时,真空发生器发生回流,一部分工作气体从引射出口流出,真空室内出现正压,真空发生器失效。