燃气炮引射器引射系数影响因素研究
本文关键词: 燃气炮 引射器 流场模拟 引射系数 出处:《武汉科技大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:燃气炮作为一种重要驱鸟设备,得到了广泛的应用。燃气炮驱鸟主要依靠燃气爆炸产生的高分贝噪音,爆炸声音响度取决于燃气与空气在燃烧室的混合比例及混合的均匀性,燃气混合效果由引射器决定,因此引射器对燃气炮的效果起了重要作用。目前市场上燃气炮多根据国外相关产品仿制,缺少相关理论依据,关键尺寸差异较大,造成燃气炮性能不一致。本文以某型燃气炮作为研究对象,对其引射器进行分析改进来弥补燃气炮设计的理论依据不足问题,对燃气炮的设计改进具有重要理论指导意义以及实用价值。本文在深入分析引射器基本工作原理、结构特点的基础上通过Fluent对燃气炮引射器存在的问题、影响的因素、改进的方向进行研究,主要的工作内容有:1.对引射器、燃烧室建立数值模拟模型,并对原始尺寸燃烧室进行流场分析,通过分析发现,燃烧室内燃气浓度较低、气体混合不均匀;燃气浓度及气体混合均匀性直接受引射器相关参数直接影响。2.针对影响引射性能的各参数(工作压力、喷嘴直径、喷嘴位置等)建立仿真模型,分析各参数对引射系数的影响,确定引射性能最佳时各参数的取值范围。3.依据燃气燃烧的化学计量比确定燃气的最佳引射系数,在原始燃烧室结构基础上确定引射器喷嘴直径以及其他结构参数,并提出两套引射器的改进方案。4.对改进引射器后的燃烧室进行流场分析,对比两方案中燃气的浓度与分布,确定最佳改进方案;按照改进方案制作试验样机,在不同工况下进行测试来对比改进前后燃气炮爆炸效果;通过测试发现,引射器改进后燃气炮爆炸响度以及稳定性得到极大提升。
[Abstract]:As an important bird displacing equipment, gas gun has been widely used. It mainly depends on the high decibel noise produced by gas explosion. The acoustics of explosion depends on the mixing ratio of gas and air in the combustion chamber and the uniformity of mixing, and the effect of gas mixing is determined by the ejector. So the injector plays an important role in the effect of gas gun. At present, most of the gas guns in the market are imitated according to the related products of foreign countries, lacking the relevant theoretical basis, and the key dimensions are quite different. The performance of the gas gun is inconsistent. In this paper, the injector is analyzed and improved to make up for the lack of theoretical basis for the design of the gas gun. It is of great theoretical significance and practical value to improve the design and improvement of gas gun. In this paper, the basic working principle of injector is deeply analyzed. On the basis of the structural characteristics, the problems existing in the gas gun injector, the influencing factors and the direction of improvement are studied through Fluent. The main work contents are as follows: 1. The numerical simulation model was established and the flow field of the original combustion chamber was analyzed. It was found that the gas concentration in the combustion chamber was low and the gas mixture was not uniform. The gas concentration and gas mixing uniformity are directly affected by the injector parameters. 2. The simulation model is established for the parameters (working pressure, nozzle diameter, nozzle position, etc.) that affect the ejection performance. The influence of each parameter on the ejection coefficient is analyzed, and the range of values of each parameter is determined when the ejection performance is the best. 3. According to the stoichiometric ratio of gas combustion, the optimum ejection coefficient of gas is determined. On the basis of the original combustion chamber structure, the nozzle diameter and other structural parameters of the injector are determined, and two sets of improved scheme .4.The flow field analysis of the combustion chamber after the improved injector is carried out. The concentration and distribution of gas in the two schemes are compared and the best improvement scheme is determined. According to the improved scheme, the test prototype is made and tested under different working conditions to compare the explosion effect of the gas gun before and after the improvement. The test results show that the explosion loudness and stability of the injector are greatly improved.
【学位授予单位】:武汉科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:V351.3
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本文编号:1446887
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