多相动量交换增强型喷射器特性研究
发布时间：2020-12-05 13:55
喷射器作为静止式增压设备,存在设备引射性能低、轴向尺寸长和抗波动能力差等问题,根本原因在于喷射器动量交换效率低、设备结构固定,进行相应结构改型,能够提升喷射器设备性能、缩短轴向尺寸、拓宽使用范围。本文编制空气/蒸汽工况喷射器设计程序,并对工况可调和动量增强方案进行研究。研究发现:设计驱动喷嘴轴向距离和径向面积可调机构,能够实现喷射器工况在线调节;通过在驱动喷嘴尾部加设动量增强元件,变传统二维动量交换为三维动量交换,能够提升设备引射性能,缩短设备轴向尺寸。本文利用实验研究和数值分析完成以下工作:(1)基于索科洛夫喷射器设计思想,编制空气/蒸汽工况喷射器设计程序,设计喷射器关键结构参数,以此为基础,进行新型喷射器样机试制,所得空气工况设计引射率与实验结果误差9.42%,蒸汽工况误差为45.30%,完成包括动量增强元件、驱动喷嘴轴向位置调节元件和径向面积可调元件设计加工,搭建完善性能实验平台,满足空气/蒸汽工况实验要求。(2)通过实验及数值结果验证工况可调方案可行性。研究发现驱动喷嘴轴向距离存在高性能区间,空气工况的轴向高性能区间是6 mm~12 mm,蒸汽工况则为7 mm~19mm,蒸汽工...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 喷射器简介
1.2.2 喷射器理论模型
1.2.3 喷射器性能研究
1.2.4 喷射器结构优化
1.3 本文研究内容
2 实验平台搭建
2.1 实验平台设计及设备选型
2.2 喷射器设计与试制
2.2.1 设计软件编制与参数设计
2.2.2 喷射器样机加工
2.3 流量校核和采集软件编制
2.4 本章小结
3 喷射器数值模型、边界、网格划分及验证
3.1 物理模型
3.2 控制方程
3.3 状态方程及相变模型
3.3.1 理想气体状态方程
3.3.2 湿蒸汽模型
3.3.3 相变模型
3.3.4 蒸汽状态方程
3.4 湍流模型
3.5 边界条件
3.6 网格无关性分析
3.7 本章小结
4 喷射器工况可调结构性能研究
4.1 工况可调结构方案
4.2 轴向距离性能研究
4.2.1 轴向最佳距离理论计算
4.2.2 空气工况轴向位置实验研究和数值分析
4.2.3 蒸汽工况轴向距离实验研究和数值分析
4.3 喉部径向面积调节性能研究
4.4 闪蒸对于驱动流体射流影响研究
4.5 本章小结
5 喷射器动量增强优化研究
5.1 动量增强结构优化方案
5.2 空气工况动量增强实验研究和数值分析
5.3 蒸汽工况动量增强实验研究和数值分析
5.4 本章小结
6 结论及展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]喉嘴距对喷射器性能影响的实验研究[J]. 陈伟雄,陈会强,石朝胤,王迎春,种道彤,严俊杰. 中国科学院大学学报. 2016(02)
[2]波纹状喷嘴蒸汽引射器性能分析[J]. 屈晓航,田茂诚,罗林聪,冷学礼. 中国电机工程学报. 2014(35)
[3]可调式天然气喷射引流器设计与试验研究[J]. 赵军友,王秀会,张振国,杨勇,邹俊艳,刘敬. 石油矿场机械. 2012(07)
[4]喷射器在轻化工节能改造中的应用[J]. 马昕霞. 广东化工. 2009(12)
[5]基于制冷剂R141B的喷射器混合模型及其实验验证[J]. 祝银海,厉彦忠,鱼剑琳. 化工学报. 2008(09)
[6]一种新的喷射器模型及其实验验证[J]. 祝银海,厉彦忠,鱼剑琳,蔡文剑. 西安交通大学学报. 2008(09)
[7]水喷射器在化工生产中的应用[J]. 崔国臣,张建旗,马彦霞. 河南化工. 2003(10)
[8]蒸汽喷射式热泵性能实验研究[J]. 刘志强,沈胜强,李素芬,阿布里提·阿不都拉. 大连理工大学学报. 2001(03)
[9]亚音速气体喷射器的理论计算[J]. 郭金基. 流体工程. 1989(07)
[10]高温喷射器的近似计算及其应用[J]. 郭金基,陈启强,饶初概,冯道堆,梁泽梧. 流体工程. 1989(01)
硕士论文
[1]低温多效蒸馏海水淡化系统热力性能计算与仿真[D]. 魏巍.大连理工大学 2008
[2]可调式引射器的流动特性研究[D]. 浦晖.福州大学 2005
本文编号：2899557
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 喷射器简介
1.2.2 喷射器理论模型
1.2.3 喷射器性能研究
1.2.4 喷射器结构优化
1.3 本文研究内容
2 实验平台搭建
2.1 实验平台设计及设备选型
2.2 喷射器设计与试制
2.2.1 设计软件编制与参数设计
2.2.2 喷射器样机加工
2.3 流量校核和采集软件编制
2.4 本章小结
3 喷射器数值模型、边界、网格划分及验证
3.1 物理模型
3.2 控制方程
3.3 状态方程及相变模型
3.3.1 理想气体状态方程
3.3.2 湿蒸汽模型
3.3.3 相变模型
3.3.4 蒸汽状态方程
3.4 湍流模型
3.5 边界条件
3.6 网格无关性分析
3.7 本章小结
4 喷射器工况可调结构性能研究
4.1 工况可调结构方案
4.2 轴向距离性能研究
4.2.1 轴向最佳距离理论计算
4.2.2 空气工况轴向位置实验研究和数值分析
4.2.3 蒸汽工况轴向距离实验研究和数值分析
4.3 喉部径向面积调节性能研究
4.4 闪蒸对于驱动流体射流影响研究
4.5 本章小结
5 喷射器动量增强优化研究
5.1 动量增强结构优化方案
5.2 空气工况动量增强实验研究和数值分析
5.3 蒸汽工况动量增强实验研究和数值分析
5.4 本章小结
6 结论及展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]喉嘴距对喷射器性能影响的实验研究[J]. 陈伟雄,陈会强,石朝胤,王迎春,种道彤,严俊杰. 中国科学院大学学报. 2016(02)
[2]波纹状喷嘴蒸汽引射器性能分析[J]. 屈晓航,田茂诚,罗林聪,冷学礼. 中国电机工程学报. 2014(35)
[3]可调式天然气喷射引流器设计与试验研究[J]. 赵军友,王秀会,张振国,杨勇,邹俊艳,刘敬. 石油矿场机械. 2012(07)
[4]喷射器在轻化工节能改造中的应用[J]. 马昕霞. 广东化工. 2009(12)
[5]基于制冷剂R141B的喷射器混合模型及其实验验证[J]. 祝银海,厉彦忠,鱼剑琳. 化工学报. 2008(09)
[6]一种新的喷射器模型及其实验验证[J]. 祝银海,厉彦忠,鱼剑琳,蔡文剑. 西安交通大学学报. 2008(09)
[7]水喷射器在化工生产中的应用[J]. 崔国臣,张建旗,马彦霞. 河南化工. 2003(10)
[8]蒸汽喷射式热泵性能实验研究[J]. 刘志强,沈胜强,李素芬,阿布里提·阿不都拉. 大连理工大学学报. 2001(03)
[9]亚音速气体喷射器的理论计算[J]. 郭金基. 流体工程. 1989(07)
[10]高温喷射器的近似计算及其应用[J]. 郭金基,陈启强,饶初概,冯道堆,梁泽梧. 流体工程. 1989(01)
硕士论文
[1]低温多效蒸馏海水淡化系统热力性能计算与仿真[D]. 魏巍.大连理工大学 2008
[2]可调式引射器的流动特性研究[D]. 浦晖.福州大学 2005
本文编号：2899557
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