关于带辅助引射入口的蒸汽喷射器模拟优化及其应用研究
发布时间：2022-02-16 22:11
本文针对蒸汽喷射器进行仿真研究,试图通过在其低压区添加辅助引射入口以利用其压力势能的方法来提高喷射器的性能,并对这种新型结构的喷射器在实际工业当中的应用方法展开讨论。本次研究首先通过运用CFD方法分别从辅助引射入口的位置、宽度、工作压力等三个方面对带有辅助引射入口的蒸汽喷射器进行初步优化,并从喷射器出入口质量流量,内部压力场以及速度矢量场进行了详细分析和讨论。结果表明在低压区添加辅助引射入口确实可以提高喷射器的性能,并且其对喷射器内部流场具有重要影响。辅助引射入口存在一个最优位置比Lb/Lm=1.10和一个最优宽度w=4mm对应于喷射器最优的引射性能,与传统喷射器相比可以提高2.7%;在辅助引射入口的最优位置比和最优宽度确定的基础上,增加其工作压力Pa可以有效避免内部回流,其中在工作压力为37kPa时辅助引射入口的质量流量达到最大,喷射器出口质量流量提高约1 5.5%。后续通过模拟发现增大扩散管角度会使激波的位置向上游移动,进而显著影响辅助引射入口性能,因此在之前初步优化的基础上,本文结合扩散管角度的影响因素,再次对辅助引射入口的位置、宽度、工作压力进行了深度优化。研究发现,在每一个扩...
【文章来源】：山东大学山东省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
符号说明表
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 喷射器研究概况
1.2.1 喷射器性能分析方法
1.2.2 喷射器性能提升途径
1.3 本文主要工作
1.4 本章小结
2 喷射器概述
2.1 喷射器结构及其工作原理
2.2 喷射器主要性能指标
2.3 喷射器设计方法
2.3.1 经典热力学法
2.3.2 气体动力学函数法
2.3.3 经验系数法
2.4 本章小结
3 蒸汽喷射器数值模拟方法
3.1 蒸汽喷射器网格划分
3.2 蒸汽喷射器仿真理论
3.2.1 控制方程
3.2.2 湍流模型
3.3 CFD设置
3.4 网格无关性验证
3.5 模型合理性验证
3.6 本章小结
4 蒸汽喷射器初步优化模拟及分析
4.1 辅助引射入口位置初步优化
4.2 辅助引射入口宽度初步优化
4.3 辅助引射入口工作压力初步优化
4.4 本章小结
5 蒸汽喷射器深度优化模拟及分析
5.1 扩散管角度对蒸汽喷射器性能的影响
5.1.1 扩散管角度对传统蒸汽喷射器性能的影响
5.1.2 扩散管角度对带有辅助引射入口的蒸汽喷射器性能的影响
5.2 辅助引射入口位置深度优化
5.3 辅助引射入口宽度深度优化
5.4 辅助引射入口工作压力深度优化
5.5 本章小结
6 带辅助引射入口的蒸汽喷射器在实际工业中的应用方法讨论
6.1 在不存在多级压降系统中的应用方法
6.2 在存在多级压降系统中的应用方法
6.3 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]喷射器气体动力函数法的真实气体修正[J]. 周三平,谷平. 西南石油大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]基于计算流体力学模拟的蒸汽喷射器结构优化[J]. 李金梦,郑宏亮,刘霞,杨福胜,张早校. 流体机械. 2016(07)
[3]海水淡化技术应用研究及发展现状[J]. 郑智颖,李凤臣,李倩,王璐,蔡伟华,李小斌,张红娜. 科学通报. 2016(21)
[4]跨临界二氧化碳热泵喷射循环实验[J]. 邹春妹,岑继文,刘培,蒋方明. 化工学报. 2016(04)
[5]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)
[6]混合室直径对带喷射器的跨临界CO2热泵性能影响[J]. 魏晋,唐黎明,亓海明,陈琪,陈光明. 化工学报. 2016(05)
[7]海水淡化技术研究新进展和发展趋势[J]. 满曰南,王晓娟,王银涛,房雅娟. 工业水处理. 2014(11)
[8]MED-TVC海水淡化系统在首钢京唐公司的应用[J]. 孙静. 冶金动力. 2014(07)
[9]几何结构对喷射器性能影响的CFD分析及实验研究[J]. 夏在超,李建新,高德,陈光明. 制冷学报. 2014(03)
[10]液液引射器性能的数值模拟与实验[J]. 李应林,谭来仔,陈传宝,吴薇,张小松,杜垲. 东南大学学报(自然科学版). 2014(02)
硕士论文
[1]喷射器引射特性数值分析[D]. 高宇明.哈尔滨工程大学 2016
[2]压缩—喷射制冷系统及喷射器的研究[D]. 汤本凯.郑州大学 2013
[3]太阳能制冷用小型喷射器的性能及其优化研究[D]. 汤小亮.东华大学 2009
本文编号：3628749
【文章来源】：山东大学山东省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
符号说明表
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 喷射器研究概况
1.2.1 喷射器性能分析方法
1.2.2 喷射器性能提升途径
1.3 本文主要工作
1.4 本章小结
2 喷射器概述
2.1 喷射器结构及其工作原理
2.2 喷射器主要性能指标
2.3 喷射器设计方法
2.3.1 经典热力学法
2.3.2 气体动力学函数法
2.3.3 经验系数法
2.4 本章小结
3 蒸汽喷射器数值模拟方法
3.1 蒸汽喷射器网格划分
3.2 蒸汽喷射器仿真理论
3.2.1 控制方程
3.2.2 湍流模型
3.3 CFD设置
3.4 网格无关性验证
3.5 模型合理性验证
3.6 本章小结
4 蒸汽喷射器初步优化模拟及分析
4.1 辅助引射入口位置初步优化
4.2 辅助引射入口宽度初步优化
4.3 辅助引射入口工作压力初步优化
4.4 本章小结
5 蒸汽喷射器深度优化模拟及分析
5.1 扩散管角度对蒸汽喷射器性能的影响
5.1.1 扩散管角度对传统蒸汽喷射器性能的影响
5.1.2 扩散管角度对带有辅助引射入口的蒸汽喷射器性能的影响
5.2 辅助引射入口位置深度优化
5.3 辅助引射入口宽度深度优化
5.4 辅助引射入口工作压力深度优化
5.5 本章小结
6 带辅助引射入口的蒸汽喷射器在实际工业中的应用方法讨论
6.1 在不存在多级压降系统中的应用方法
6.2 在存在多级压降系统中的应用方法
6.3 本章小结
7 总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
学位论文评阅及答辩情况表
【参考文献】：
期刊论文
[1]喷射器气体动力函数法的真实气体修正[J]. 周三平,谷平. 西南石油大学学报(自然科学版). 2018(05)
[2]基于计算流体力学模拟的蒸汽喷射器结构优化[J]. 李金梦,郑宏亮,刘霞,杨福胜,张早校. 流体机械. 2016(07)
[3]海水淡化技术应用研究及发展现状[J]. 郑智颖,李凤臣,李倩,王璐,蔡伟华,李小斌,张红娜. 科学通报. 2016(21)
[4]跨临界二氧化碳热泵喷射循环实验[J]. 邹春妹,岑继文,刘培,蒋方明. 化工学报. 2016(04)
[5]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)
[6]混合室直径对带喷射器的跨临界CO2热泵性能影响[J]. 魏晋,唐黎明,亓海明,陈琪,陈光明. 化工学报. 2016(05)
[7]海水淡化技术研究新进展和发展趋势[J]. 满曰南,王晓娟,王银涛,房雅娟. 工业水处理. 2014(11)
[8]MED-TVC海水淡化系统在首钢京唐公司的应用[J]. 孙静. 冶金动力. 2014(07)
[9]几何结构对喷射器性能影响的CFD分析及实验研究[J]. 夏在超,李建新,高德,陈光明. 制冷学报. 2014(03)
[10]液液引射器性能的数值模拟与实验[J]. 李应林,谭来仔,陈传宝,吴薇,张小松,杜垲. 东南大学学报(自然科学版). 2014(02)
硕士论文
[1]喷射器引射特性数值分析[D]. 高宇明.哈尔滨工程大学 2016
[2]压缩—喷射制冷系统及喷射器的研究[D]. 汤本凯.郑州大学 2013
[3]太阳能制冷用小型喷射器的性能及其优化研究[D]. 汤小亮.东华大学 2009
本文编号：3628749
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dongligc/3628749.html
