基于Aerospike喷嘴的喷射器性能研究

发布时间：2023-12-04 19:52

　　随着世界经济的发展,邮轮旅游渐渐成为一种时尚的休闲度假模式。邮轮在航行过程中需要消耗大量的淡水,但从陆地携带淡水无法满足邮轮巨大的用水需求。因此提高海水淡化装置的性能是满足邮轮淡水需求的必然选择。喷射器的性能对热法海水淡化系统有着重要的影响。为此,本文设计了一种带有Aerospike喷嘴的喷射器,在低温热源工况下针对Aeropike喷嘴喷射器的性能开展了数值模拟研究和实验初探。本文的具体研究工作如下:首先,建立了直线型面的Aerospike喷嘴喷射器的几何模型。在发生温度为50℃～70℃、蒸发温度为15℃～25℃的工况下,采用Fluent进行数值模拟研究。研究结果表明:在发生温度为70℃、蒸发温度为15℃的工况条件下,喷射器的引射系数最大,其最大值为1.64。在发生温度为70C、蒸发温度为25℃的工况条件下,喷射器的临界冷凝压力最高,为5.39kPa。在发生温度为65℃、蒸发温度为15和喷射器出口温度为27.7℃的工况下,对比分析了直线型面的Aerospike喷嘴喷射器与Laval喷嘴喷射器内部流体流动规律。通过对比发现:两种喷射器内部流场存在明显差异。进行不同塞锥尺寸的直线型面的Ae...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 船用热法海水淡化技术研究现状
        1.2.2 喷嘴结构对喷射器性能影响的研究现状
    1.3 本文的主要内容
2 Aerospike喷嘴喷射器数值模拟的数学模型
    2.1 喷射器的主要性能指标
    2.2 Aerospike喷嘴喷射器几何模型
    2.3 Aerospike喷嘴喷射器CFD模型
        2.3.1 Aerospike喷嘴喷射器网格划分
        2.3.2 湍流模型选择
        2.3.3 边界条件设定
        2.3.4 无关性验证
    2.4 本章小结
3 直线型Aerospike喷嘴喷射器的数值模拟
    3.1 Aerospike喷嘴喷射器的模拟结果
    3.2 SL-SL-P10-W4(0型喷嘴内部流动特性分析
        3.2.1 SL-SL-P10-W40型喷嘴和Laval喷嘴压力的对比分析
        3.2.2 SL-SL-P10-W40型喷嘴和Laval喷嘴马赫数的对比分析
        3.2.3 SL-SL-P10-W40型喷嘴和Laval喷嘴流体流动的对比分析
        3.2.4 SL-SL-P10-W40型喷嘴和Laval喷嘴温度的对比分析
    3.3 塞锥型面轴向长度对直线型Aerospike喷嘴的影响
    3.4 本章小结
4 曲线型Aerospike喷嘴喷射器的数值模拟
    4.1 曲线型Aerospike喷嘴的几何模型
    4.2 SL-QC型Aerospike喷嘴喷射器的数值模拟
    4.3 SL-CC型Aerospike喷嘴喷射器的数值模拟
    4.4 SL-E型Aerospike喷嘴喷射器的数值模拟
    4.5 本章小结
5 Aerospike喷嘴对喷射器性能影响的实验初探
    5.1 喷射器性能实验装置及系统
    5.2 直线型Aerospike喷嘴对喷射器性能的影响
    5.3 SL-CC型Aerospike喷嘴对喷射器性能的影响
    5.4 本章小结
6 结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果



本文编号：3870603