負(fù)壓輸送中真空發(fā)生器研究及數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 13:42
真空發(fā)生器在氣動(dòng)行業(yè)應(yīng)用于真空輸送過程中,可以快速的產(chǎn)生負(fù)壓,實(shí)現(xiàn)短距離負(fù)壓輸送,本文結(jié)合真空發(fā)生器在現(xiàn)代工業(yè)上的應(yīng)用,通過數(shù)值模擬的方法,探討了包括真空發(fā)生器結(jié)構(gòu)因素和外部因素的改變對真空度及抽氣速率的影響。本文首先單獨(dú)對拉法爾噴管進(jìn)行了模擬分析,從不同結(jié)構(gòu),不同工況下拉法爾噴管的內(nèi)部流場仿真結(jié)果來看,(1)拉法爾噴管面積比(噴管出口截面與噴管喉口截面)的數(shù)值由噴管出口氣體馬赫數(shù)唯一確定,即要在拉法爾管出口處得到一定馬赫數(shù)的流體,那么能達(dá)到的這一速度的噴管面積比是唯一固定的。(2)出口流體速度隨著進(jìn)氣壓力的增大或者出口背壓的減小而逐漸增大,在達(dá)到臨界值后,受制于噴管面積比的約束逐漸穩(wěn)定。(3)在面積比確定的情況下,不同出口擴(kuò)張角對噴管出口速度影響較小。因此實(shí)際生產(chǎn)中對擴(kuò)張角的選擇有較大的靈活性;谒骺坡宸蚶碚,本文對真空發(fā)生器幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了理論值的計(jì)算,并對不同工況、不同結(jié)構(gòu)的真空發(fā)生器分別進(jìn)行模擬分析,探究了不同進(jìn)氣壓力,以及不同出口背壓下的10種工況對真空度的影響。通過對這10種工況的對比分析得出,存在一種臨界工況使得真空發(fā)生器的最大真空度正好處于極限狀態(tài)下的最大值,此時(shí)最...
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
噴射器在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用
體通過拉法而噴嘴進(jìn)一步加速加壓,成為超音速流體進(jìn)入到接受室,并在引射流體入口處形成一定的真空度,因此蒸發(fā)器內(nèi)的蒸汽與熱量由于壓差被一并吸入到噴射器內(nèi)部,與工作流體一起在混合室降壓降速,并吸收熱量,產(chǎn)生制冷效果[10],低速低壓的混合流體通過噴射器的出口排出進(jìn)入到冷凝器中轉(zhuǎn)化為水再次流入泵體中,從而形成一個(gè)完整的回路。這一系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就在于水蒸氣成本低且無污染,但制冷循環(huán)效率低下,因此后來人們研制了更多新的介質(zhì)(R134A,R152A,R123等),將制冷系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化[11]。圖1-1噴射器在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用圖1-2真空發(fā)生器在貼標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用Fig.1-1ApplicationofejectorinrefrigerationFig.1-2ApplicationofvacuumgeneratoronSystemlabelingmachine圖1-2為真空發(fā)生器在自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用[12],首先吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂3將貼標(biāo)紙從紙盒1中吸出來,轉(zhuǎn)入打碼器5中,經(jīng)打碼器打上生產(chǎn)日期等參數(shù),轉(zhuǎn)入貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂3,同時(shí)上膠轂4將膠水打到標(biāo)紙上,最后將標(biāo)簽貼到產(chǎn)品盒表面。在整個(gè)系統(tǒng)中,吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂和貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂都采用真空吸附,由真空泵提供真空氣源,且整個(gè)系統(tǒng)需同時(shí)配備電磁閥和真空開關(guān)等原件,系統(tǒng)復(fù)雜,成本高且占面積大,因此只能安裝在整個(gè)系統(tǒng)的下方,導(dǎo)致真空原件離吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂和貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂距離較遠(yuǎn),真空反應(yīng)時(shí)間較長,整個(gè)系統(tǒng)工作效率低下。因此改進(jìn)的新方案采用真空發(fā)生器代替真空泵,系統(tǒng)回路
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文3如圖1-3,將整個(gè)系統(tǒng)接入本機(jī)氣源,用電磁閥控制氣路的通斷,利用真空發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)壓帶動(dòng)吸盤工作。整個(gè)系統(tǒng)簡單直接,并且由于真空發(fā)生器體積小等優(yōu)點(diǎn),可將系統(tǒng)安裝至吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂和貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂附近,大大減少了真空反應(yīng)時(shí)間,提高了工作效率。圖1-3真空發(fā)生器系統(tǒng)回路圖1干燥過濾器2減壓閥3真空發(fā)生器4電磁閥5消音器6空氣過濾器7吸盤Fig.1-3Vacuumgeneratorsystemcircuitdiagram1Dryfilter2Pressurereducingvalve3Vacuumgenerator4Solenoidvalve5Silencer6Airfilter7Suctioncup1.2真空發(fā)生器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1真空發(fā)生器國外研究現(xiàn)狀真空發(fā)生器其實(shí)是從早期的噴射器衍生而來,其本質(zhì)上也是一種氣-氣單向噴射器,但真空發(fā)生器作為一種清潔、高效的真空原件,真正應(yīng)用的時(shí)間卻相對較晚。因此近年的一些針對真空發(fā)生器的研究大部分是建立在噴射器的基礎(chǔ)上。1931-1940年,前蘇聯(lián)中央流體力學(xué)研究所和熱工研究所共同就噴射器的理論研究進(jìn)行了多次合作,并在赫萊司機(jī)阿諾維奇的領(lǐng)導(dǎo)下得出了變工況下的性能方程。在綜合考慮了噴射器內(nèi)部混合室入口截面流體的不同靜壓力和工作流體為超臨界膨脹噴射器的工作特點(diǎn)后,得出了噴射器的第二極限方程[13]。二十世紀(jì)中期,keenan和Elrod[14]等人利用一維的質(zhì)量、動(dòng)量以及能量守恒方程對一臺(tái)簡化的噴射器進(jìn)行了研究,并且得出的理論數(shù)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致相同。兩人就此提出了真空發(fā)生器的定壓混合理論模型,利用這種方法對真空發(fā)生器內(nèi)部流場變化進(jìn)行了分析,這些早期對噴射器進(jìn)行的理論探索,標(biāo)志著人們對氣動(dòng)行業(yè)理論研究的開始。但由于該模型沒有考慮真空發(fā)生器結(jié)構(gòu)變化對性能的影響,并且由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的落后,對于流體在真空發(fā)生器內(nèi)部的流動(dòng)摩擦影響,以及能量交換問題都沒?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]進(jìn)氣壓力對真空發(fā)生器性能的影響[J]. 劉寶,韓威震,張業(yè)明,張柯. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]射流寬度和壁面曲率比值對附壁效應(yīng)真空發(fā)生器性能的影響規(guī)律研究[J]. 呂蘇荷,李小寧. 液壓與氣動(dòng). 2018(01)
[3]喉嘴距對噴射器性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳偉雄,陳會(huì)強(qiáng),石朝胤,王迎春,種道彤,嚴(yán)俊杰. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]混合室直徑對帶噴射器的跨臨界CO2熱泵性能影響[J]. 魏晉,唐黎明,亓海明,陳琪,陳光明. 化工學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]喉嘴距對噴射引流器性能影響試驗(yàn)研究[J]. 王秀會(huì),趙軍友,左鵬,王少波,劉祥猛,萬法偉,傅建偉,張蕊蕊. 石油礦場機(jī)械. 2014(10)
[6]引射混合器數(shù)值模擬及性能預(yù)測方法研究[J]. 葉輝,張鈺,陳志敏,張儉. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(02)
[7]可調(diào)式噴射器流場數(shù)值分析[J]. 張琨,劉佳,沈勝強(qiáng). 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[8]真空發(fā)生器在自動(dòng)化設(shè)備上的應(yīng)用[J]. 劉黎陽,李超. 機(jī)械工程師. 2009(01)
[9]噴射器臨界背壓對噴射制冷系統(tǒng)性能的影響[J]. 范曉偉,魏靜,鄭慧凡,張文全. 低溫與超導(dǎo). 2008(11)
[10]氣力輸送系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 樓建勇,林江. 輕工機(jī)械. 2008(03)
博士論文
[1]可調(diào)式噴射器性能分析與過程研究[D]. 張琨.大連理工大學(xué) 2009
[2]新型節(jié)能活塞式氣動(dòng)真空發(fā)生器的研究與開發(fā)[D]. 潘孝斌.南京理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]氣力輸送真空發(fā)生器理論研究及數(shù)值模擬[D]. 張文青.青島科技大學(xué) 2018
[2]射流式真空發(fā)生器真空度特性的研究[D]. 吳奇彪.大連海事大學(xué) 2017
[3]噴射器內(nèi)部流動(dòng)特性建模分析研究[D]. 樊盼盼.東南大學(xué) 2015
[4]真空系統(tǒng)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李昊軍.南京理工大學(xué) 2015
[5]噴射器數(shù)值模擬及噴射特性的研究[D]. 傅冠樺.大連理工大學(xué) 2014
[6]新型組合式氣力輸送供料器壓降特性研究[D]. 李抗.中南大學(xué) 2010
[7]炭黑密相氣力輸送CAD系統(tǒng)研究[D]. 李紀(jì)錦.青島科技大學(xué) 2007
本文編號:3566375
【文章來源】:青島科技大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
噴射器在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用
體通過拉法而噴嘴進(jìn)一步加速加壓,成為超音速流體進(jìn)入到接受室,并在引射流體入口處形成一定的真空度,因此蒸發(fā)器內(nèi)的蒸汽與熱量由于壓差被一并吸入到噴射器內(nèi)部,與工作流體一起在混合室降壓降速,并吸收熱量,產(chǎn)生制冷效果[10],低速低壓的混合流體通過噴射器的出口排出進(jìn)入到冷凝器中轉(zhuǎn)化為水再次流入泵體中,從而形成一個(gè)完整的回路。這一系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)就在于水蒸氣成本低且無污染,但制冷循環(huán)效率低下,因此后來人們研制了更多新的介質(zhì)(R134A,R152A,R123等),將制冷系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化[11]。圖1-1噴射器在制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用圖1-2真空發(fā)生器在貼標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用Fig.1-1ApplicationofejectorinrefrigerationFig.1-2ApplicationofvacuumgeneratoronSystemlabelingmachine圖1-2為真空發(fā)生器在自動(dòng)貼標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用[12],首先吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂3將貼標(biāo)紙從紙盒1中吸出來,轉(zhuǎn)入打碼器5中,經(jīng)打碼器打上生產(chǎn)日期等參數(shù),轉(zhuǎn)入貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂3,同時(shí)上膠轂4將膠水打到標(biāo)紙上,最后將標(biāo)簽貼到產(chǎn)品盒表面。在整個(gè)系統(tǒng)中,吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂和貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂都采用真空吸附,由真空泵提供真空氣源,且整個(gè)系統(tǒng)需同時(shí)配備電磁閥和真空開關(guān)等原件,系統(tǒng)復(fù)雜,成本高且占面積大,因此只能安裝在整個(gè)系統(tǒng)的下方,導(dǎo)致真空原件離吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂和貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂距離較遠(yuǎn),真空反應(yīng)時(shí)間較長,整個(gè)系統(tǒng)工作效率低下。因此改進(jìn)的新方案采用真空發(fā)生器代替真空泵,系統(tǒng)回路
青島科技大學(xué)研究生學(xué)位論文3如圖1-3,將整個(gè)系統(tǒng)接入本機(jī)氣源,用電磁閥控制氣路的通斷,利用真空發(fā)生器產(chǎn)生負(fù)壓帶動(dòng)吸盤工作。整個(gè)系統(tǒng)簡單直接,并且由于真空發(fā)生器體積小等優(yōu)點(diǎn),可將系統(tǒng)安裝至吸標(biāo)轉(zhuǎn)轂和貼標(biāo)轉(zhuǎn)轂附近,大大減少了真空反應(yīng)時(shí)間,提高了工作效率。圖1-3真空發(fā)生器系統(tǒng)回路圖1干燥過濾器2減壓閥3真空發(fā)生器4電磁閥5消音器6空氣過濾器7吸盤Fig.1-3Vacuumgeneratorsystemcircuitdiagram1Dryfilter2Pressurereducingvalve3Vacuumgenerator4Solenoidvalve5Silencer6Airfilter7Suctioncup1.2真空發(fā)生器國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1真空發(fā)生器國外研究現(xiàn)狀真空發(fā)生器其實(shí)是從早期的噴射器衍生而來,其本質(zhì)上也是一種氣-氣單向噴射器,但真空發(fā)生器作為一種清潔、高效的真空原件,真正應(yīng)用的時(shí)間卻相對較晚。因此近年的一些針對真空發(fā)生器的研究大部分是建立在噴射器的基礎(chǔ)上。1931-1940年,前蘇聯(lián)中央流體力學(xué)研究所和熱工研究所共同就噴射器的理論研究進(jìn)行了多次合作,并在赫萊司機(jī)阿諾維奇的領(lǐng)導(dǎo)下得出了變工況下的性能方程。在綜合考慮了噴射器內(nèi)部混合室入口截面流體的不同靜壓力和工作流體為超臨界膨脹噴射器的工作特點(diǎn)后,得出了噴射器的第二極限方程[13]。二十世紀(jì)中期,keenan和Elrod[14]等人利用一維的質(zhì)量、動(dòng)量以及能量守恒方程對一臺(tái)簡化的噴射器進(jìn)行了研究,并且得出的理論數(shù)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致相同。兩人就此提出了真空發(fā)生器的定壓混合理論模型,利用這種方法對真空發(fā)生器內(nèi)部流場變化進(jìn)行了分析,這些早期對噴射器進(jìn)行的理論探索,標(biāo)志著人們對氣動(dòng)行業(yè)理論研究的開始。但由于該模型沒有考慮真空發(fā)生器結(jié)構(gòu)變化對性能的影響,并且由于當(dāng)時(shí)技術(shù)的落后,對于流體在真空發(fā)生器內(nèi)部的流動(dòng)摩擦影響,以及能量交換問題都沒?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]進(jìn)氣壓力對真空發(fā)生器性能的影響[J]. 劉寶,韓威震,張業(yè)明,張柯. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]射流寬度和壁面曲率比值對附壁效應(yīng)真空發(fā)生器性能的影響規(guī)律研究[J]. 呂蘇荷,李小寧. 液壓與氣動(dòng). 2018(01)
[3]喉嘴距對噴射器性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳偉雄,陳會(huì)強(qiáng),石朝胤,王迎春,種道彤,嚴(yán)俊杰. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]混合室直徑對帶噴射器的跨臨界CO2熱泵性能影響[J]. 魏晉,唐黎明,亓海明,陳琪,陳光明. 化工學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]喉嘴距對噴射引流器性能影響試驗(yàn)研究[J]. 王秀會(huì),趙軍友,左鵬,王少波,劉祥猛,萬法偉,傅建偉,張蕊蕊. 石油礦場機(jī)械. 2014(10)
[6]引射混合器數(shù)值模擬及性能預(yù)測方法研究[J]. 葉輝,張鈺,陳志敏,張儉. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2012(02)
[7]可調(diào)式噴射器流場數(shù)值分析[J]. 張琨,劉佳,沈勝強(qiáng). 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[8]真空發(fā)生器在自動(dòng)化設(shè)備上的應(yīng)用[J]. 劉黎陽,李超. 機(jī)械工程師. 2009(01)
[9]噴射器臨界背壓對噴射制冷系統(tǒng)性能的影響[J]. 范曉偉,魏靜,鄭慧凡,張文全. 低溫與超導(dǎo). 2008(11)
[10]氣力輸送系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 樓建勇,林江. 輕工機(jī)械. 2008(03)
博士論文
[1]可調(diào)式噴射器性能分析與過程研究[D]. 張琨.大連理工大學(xué) 2009
[2]新型節(jié)能活塞式氣動(dòng)真空發(fā)生器的研究與開發(fā)[D]. 潘孝斌.南京理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]氣力輸送真空發(fā)生器理論研究及數(shù)值模擬[D]. 張文青.青島科技大學(xué) 2018
[2]射流式真空發(fā)生器真空度特性的研究[D]. 吳奇彪.大連海事大學(xué) 2017
[3]噴射器內(nèi)部流動(dòng)特性建模分析研究[D]. 樊盼盼.東南大學(xué) 2015
[4]真空系統(tǒng)節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李昊軍.南京理工大學(xué) 2015
[5]噴射器數(shù)值模擬及噴射特性的研究[D]. 傅冠樺.大連理工大學(xué) 2014
[6]新型組合式氣力輸送供料器壓降特性研究[D]. 李抗.中南大學(xué) 2010
[7]炭黑密相氣力輸送CAD系統(tǒng)研究[D]. 李紀(jì)錦.青島科技大學(xué) 2007
本文編號:3566375
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3566375.html
最近更新
教材專著