压缩制冷式喷射器流场数值模拟研究

发布时间：2017-10-30 03:41

  本文关键词：压缩制冷式喷射器流场数值模拟研究

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【摘要】：在对压缩制冷式喷射器原理分析的基础上,设计了应用于农业或工业制冷设备的喷射器,采用计算流体力学软件Fluent,对喷射器内部流体工作整个过程进行了分析研究,从操作工艺参数和结构参数两个角度对喷射器进行了详细研究。论文以自行设计的喷射器为模型基础,以液氨为制冷剂,应用ICEM CFD建立喷射器网格模型,并模拟了工作流体入口压力Pm、引射流体入口压力Ps和混合流体出口压力Pd对内部流场喷射器性能的影响,同时在最优操作工艺条件下模拟研究了结构参数的影响,调整了喷射器的喷嘴、混合室和扩散器尺寸结构,以不同结构参数组合为算例进行Fluent数值模拟,对喷射器喷嘴喉管直径D2、喷嘴出口直径D3、喷嘴出口位置L1、混合室直径D4和长度L2、扩散器的长度L3、扩散器出口直径D5以及发散角θ等进行了分析,得出了各个结构对喷射系数的影响趋势。研究结果表明：工作流体压力Pm在一定范围内存在最优值,超过这个最优值后Pm的提高会导致喷射系数的逐渐降低；引射流体压力Ps的增加对提高喷射系数有促进作用,但是过度提高也会导致能量的消耗,减小了喷射器效率；喷射器出口压力Pd的选择对喷射器性能的提高很关键,出口压力超过临界值后,会导致喷射器内流体回流,喷射系数急剧下降；随着D3的增加,喷射系数不断减小；随着D2,L1的增加,喷射系数先增加后减小；随着L2,L3的增加,喷射性能依旧保持稳定；随着D4的增加喷射系数不断增大。喷射器总存在一个最优结构参数,使得喷射器性能最佳。
【关键词】：喷射器 流场模拟 喷射系数 工艺参数 结构参数
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657
【目录】：

• 摘要5-6
• abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 前言9-11
• 1.2 喷射器技术理论发展11-12
• 1.3 计算机数值模拟12-13
• 1.4 喷射系统制冷剂13-15
• 1.5 喷射器工作参数15-16
• 1.6 本文研究内容16-17
• 第2章 喷射式制冷流场模拟及实验分析理论基础17-24
• 2.1 流体力学控制方程17-18
• 2.1.1 质量守恒方程17
• 2.1.2 动量守恒方程17-18
• 2.1.3 能量守恒方程18
• 2.2 空气动力学基础18-21
• 2.2.1 空气动力学基础概念18-19
• 2.2.2 空气动力学函数19-21
• 2.3 湍流模型的建立21-23
• 2.3.1 湍流流动基本特点21-22
• 2.3.2 湍流状态判断准则22
• 2.3.3 计算流体力学软件中常用湍流模型22-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第3章 喷射器设计24-34
• 3.1 喷射器设计方法24-26
• 3.1.1 经典热力学法25
• 3.1.2 气体动力函数法25-26
• 3.2 喷射器设计步骤26-33
• 3.2.1 喷射系数设计26-30
• 3.2.2 结构参数设计30-33
• 3.3 本章小结33-34
• 第4章 喷射器工作参数数值模拟研究34-45
• 4.1 喷射器性能参数及几何模型34-37
• 4.2 工作流体压力对喷射系数的影响37-38
• 4.3 引射流体压力对喷射系数的影响38-41
• 4.4 流体出口压力对喷射系数的影响41-44
• 4.5 本章小结44-45
• 第5章 喷射器结构参数影响研究45-59
• 5.1 喷射器喷嘴的选择45-51
• 5.1.1 喷嘴喉管直径的选择45-47
• 5.1.2 喷嘴出口直径的选择47-49
• 5.1.3 喷嘴出口位置的选择49-51
• 5.2 混合室结构的选择51-54
• 5.2.1 混合室直径对喷射性能的影响51-53
• 5.2.2 混合室长度对喷射性能的影响53-54
• 5.3 扩压器结构的选择54-58
• 5.3.1 扩压器长度对喷射性能的影响54-55
• 5.3.2 扩压室出口直径对喷射性能的影响55-58
• 5.4 本章小结58-59
• 第6章 总结与展望59-61
• 6.1 总结59-60
• 6.2 展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 攻读硕士学位期间撰写的论文66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 杨燕勤;安志强;经树栋;;喉嘴距、面积比和引射压力对喷射器性能影响的研究[J];化工装备技术;2006年01期

2 徐海涛,桑芝富;结构参数对蒸汽喷射压缩器性能的影响[J];南京工业大学学报(自然科学版);2003年03期

3 刘志强,沈胜强,李素芬;喷射器一维设计理论的研究进展[J];热能动力工程;2001年03期

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本文编号：1115985