水蒸氣噴射泵是利用水蒸氣的高速射流攜帶被抽氣體,使被抽容器內(nèi)獲得一定真空度的一種低真空泵。由于它具有能夠利用工業(yè)余熱或其他低品質(zhì)熱源進(jìn)行工作的特點(diǎn),且采用水,最環(huán)保的物質(zhì),作為其工作流體,因此一直受到研究人員的關(guān)注。尤其是在日益提倡環(huán)保節(jié)能的當(dāng)今社會(huì),加強(qiáng)對(duì)水蒸氣噴射泵的深入研究顯得更加必要。由于水蒸氣噴射泵的引射效率不高,且內(nèi)部流動(dòng)過程的復(fù)雜,傳統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)方法無法對(duì)噴射泵內(nèi)部流動(dòng)做出精確描述和測(cè)定,在很大程度上限制了噴射泵的發(fā)展。本文采用數(shù)值模擬方法,借助FLUENT軟件平臺(tái),通過對(duì)水蒸氣噴射泵內(nèi)部流動(dòng)的模擬,考察不同操作參數(shù)和幾何參數(shù)對(duì)噴射泵內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律,從流場(chǎng)結(jié)構(gòu)變化的角度來研究操作參數(shù)、幾何參數(shù)與噴射泵抽氣性能的關(guān)系,進(jìn)而確保泵的工作穩(wěn)定性、提高泵的抽氣性能。本文的主要研究工作如下：（1）選用合適的湍流模型及采用合理的求解策略,求得特定幾何參數(shù)和操作條件下水蒸氣噴射泵內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的數(shù)值解,并與已知實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,驗(yàn)證數(shù)值模擬的正確性,為后續(xù)深入研究奠定基礎(chǔ)。（2）在所得數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,分析噴射泵內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),確定起關(guān)鍵作用的激波-混合層、有效區(qū)等局部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的... 

【文章來源】：東北大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：82 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引論
    1.1 水蒸氣噴射泵原理
    1.2 噴射泵的理論和實(shí)驗(yàn)研究狀況
    1.3 噴射泵的數(shù)值模擬研究狀況
    1.4 課題的提出和研究的內(nèi)容
第2章 噴射泵CFD建模與模型驗(yàn)證
    2.1 CFD簡(jiǎn)介
    2.2 CFD與其他流體分析方法的關(guān)系
    2.3 CFD基本原理
    2.4 必要的假設(shè)
    2.5 控制方程
    2.6 湍流模型
    2.7 流體屬性
    2.8 幾何建模和網(wǎng)格劃分
    2.9 邊界條件設(shè)定
    2.10 數(shù)值模擬及模型驗(yàn)證
        2.10.1 數(shù)值求解方法
        2.10.2 模型驗(yàn)證
第3章 噴射泵內(nèi)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的劃分
    3.1 噴射泵內(nèi)流動(dòng)區(qū)域的劃分
    3.2 激波-混合層位置的確定
    3.3 引射蒸氣流道結(jié)構(gòu)分析
    3.4 壅塞及引射蒸氣的能量交換過程分析
第4章 操作參數(shù)對(duì)噴射泵流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
    4.1 背壓對(duì)噴射泵內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
    4.2 引射蒸氣狀態(tài)對(duì)噴射泵內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
    4.3 工作蒸氣狀態(tài)對(duì)噴射泵內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
第5章 幾何參數(shù)對(duì)內(nèi)部流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
    5.1 拉瓦爾噴管出口位置(NXP)對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
    5.2 噴射泵混合室形狀對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
    5.3 噴射泵喉部形狀對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.1 喉部長(zhǎng)度對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
        5.3.2 喉部直徑對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
第6章 操作參數(shù)和幾何參數(shù)的變化對(duì)臨界背壓的影響
    6.1 工作蒸氣狀態(tài)的變化對(duì)臨界背壓的影響
    6.2 引射蒸氣狀態(tài)的變化對(duì)臨界背壓的影響
    6.3 NXP值變化對(duì)臨界背壓的影響
    6.4 混合室漸縮段傾角變化對(duì)臨界背壓的影響
    6.5 喉部形狀變化對(duì)臨界背壓的影響
        6.5.1 喉部長(zhǎng)度變化對(duì)臨界背壓的影響
        6.5.2 喉部直徑變化對(duì)臨界背壓的影響
第7章 噴管內(nèi)自發(fā)凝結(jié)現(xiàn)象的研究
    7.1 數(shù)學(xué)模型
        7.1.1 液相質(zhì)量分?jǐn)?shù)傳遞方程
        7.1.2 液滴數(shù)密度傳遞方程
        7.1.3 蒸氣狀態(tài)方程
        7.1.4 湍流模型
    7.2 數(shù)值模擬
    7.3 理想氣體模擬與濕蒸汽模擬結(jié)果比較
第8章 結(jié)論和展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3428843