可调式喷射器变结构性能分析

发布时间：2021-08-31 09:20

　　蒸汽喷射器是一种增压、真空和混合装置,可以利用高压蒸汽抽吸低压蒸汽,实现流体之间的能量及质量交换。喷射器结构简单,具有制造简单及显著的节能效果等优点,被广泛应用在石油化工、工业制冷、燃料电池、航空航天及海水淡化等领域。喷射器内部流体混合过程很复杂,存在着射流、卷吸、激波及剪切层的作用,工况变化时流场特性变化显著,导致喷射器对工况的适应性较差。因此,对蒸汽喷射器进行结构优化及性能分析具有重要的工程意义。传统的喷射器多为固定式结构,只有在设计工况下才具有最好的工作性能,当工况改变时,其工作效率会降低,因此对可调式喷射器的研究成为近年来蒸汽喷射器的重要研究方向。本文通过利用ANSYS软件,对固定式和可调式喷射器进行数值计算,对内部流场进行观察分析,得到了工作压力、引射压力及背压对喷射性能的影响,并对喷射器进行结构优化分析,研究了喷嘴距、调节锥占喉口面积百分比及混合室收缩角度对喷射性能的影响,得到了最佳喷嘴距及最佳混合室收缩角。本文的主要研究内容和结论如下:1.建立蒸汽喷射器物理模型,进行网格无关性验证,并对实验进行对比验证,分析了出口压力对喷射性能及流场的影响,得到喷射器的三种工作模式:临界... 

【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】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 喷射器应用
        1.1.2 喷射器基本原理
    1.2 国内外研究现状分析
        1.2.1 喷射器设计方法
        1.2.2 喷射器实验与理论研究
        1.2.3 喷射器的数值模拟研究
        1.2.4 可调式喷射器研究
        1.2.5 存在的问题
    1.3 主要研究内容
2 喷射器的数值模拟方法
    2.1 物理模型
    2.2 数学模型
        2.2.1 控制方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 蒸汽物性
    2.3 数值求解与模型验证
        2.3.1 边界条件与数值解法
        2.3.2 网格划分及网格无关性验证
        2.3.3 模型验证
    2.4 本章小结
3 固定结构喷射器性能分析
    3.1 工作蒸汽压力对喷射器的影响
        3.1.1 工作蒸汽压力对喷射系数的影响
        3.1.2 工作蒸汽压力对流场的影响
        3.1.3 不同工作压力下出口压力对喷射器性能的影响
        3.1.4 不同工作压力下引射压力对喷射器性能的影响
    3.2 喷嘴距对喷射器性能的影响
        3.2.1 喷嘴距对喷射系数的影响
        3.2.2 不同喷嘴距下工作压力对喷射器性能的影响
        3.2.3 不同喷嘴距下出口压力对喷射器性能的影响
    3.3 本章小结
4 可调式喷射器调节性能分析
    4.1 不同调节锥截面积比下工作压力对喷射器性能的影响
    4.2 不同调节锥截面积比下出口压力对喷射器性能的影响
    4.3 不同喷嘴距对可调式喷射器性能的影响
    4.4 不同膨胀比下喷嘴距对可调式喷射器性能的影响
    4.5 可调式喷射器流场分析
    4.6 混合室收缩角对可调式喷射器性能的影响
        4.6.1 混合室收缩角对喷射系数的影响
        4.6.2 混合室收缩角对流场的影响
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3374643