【摘要】：熱電聯(lián)產(chǎn)存在著冷端損失大的問(wèn)題,基于節(jié)能減排的要求,提出將乏汽進(jìn)行余熱回收。蒸汽噴射器利用高溫高壓流體卷吸低溫低壓乏汽,將混合之后的中溫中壓蒸汽用于加熱熱網(wǎng)水,可以有效減少熱能損失。蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,但是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)常常難以達(dá)到實(shí)際的工況要求,并且其內(nèi)部蒸汽之間的混合過(guò)程和混合機(jī)理也難以確定。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中,常采用圖表法和經(jīng)驗(yàn)估算法確定蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)尺寸,誤差較大。本文針對(duì)小型蒸汽噴射器進(jìn)行研究,主要包括蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)值模擬和智能算法優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)。首先,對(duì)蒸汽噴射器的基本理論和常用設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了介紹,在特定工況下,依據(jù)索科洛夫的氣體動(dòng)力學(xué)計(jì)算法設(shè)計(jì)蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。其次,根據(jù)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)建立蒸汽噴射器的二維數(shù)值模型,分析蒸汽噴射器內(nèi)部的流場(chǎng)特性。利用數(shù)值模型的可重復(fù)操作性,分析混合出口蒸汽壓力對(duì)引射系數(shù)的影響,驗(yàn)證了此數(shù)值模型的可靠性;研究工作蒸汽壓力、引射蒸汽壓力、噴嘴距和等截面混合室長(zhǎng)度的改變對(duì)噴射器性能的影響,數(shù)值模擬結(jié)果表明,過(guò)高或者過(guò)低的工作蒸汽壓力均對(duì)應(yīng)較小的引射系數(shù);引射蒸汽壓力越高,引射系數(shù)就越大;存在最佳的結(jié)構(gòu)參數(shù),使得蒸汽噴射器的工作性能最優(yōu)。最后,在MATLAB軟件中,編程GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,應(yīng)用數(shù)值模擬獲得的樣本數(shù)據(jù),建立結(jié)構(gòu)參數(shù)與引射系數(shù)的非線性映射關(guān)系,利用控制步長(zhǎng)的方法在已建立的GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中搜索最大的引射系數(shù),其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)即是最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù),其優(yōu)化結(jié)果經(jīng)CFD數(shù)值驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明,經(jīng)過(guò)算法優(yōu)化得到的引射系數(shù)比之前提高了6.12%。 【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM621;TK115

【圖文】：

第二章 蒸汽噴射器的基本理論及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本章首先對(duì)蒸汽噴射器的工作原理進(jìn)行了介紹，然后以索科洛夫氣體動(dòng)力學(xué)導(dǎo)，在特定工況下，初步設(shè)計(jì)了小型蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 蒸汽噴射器簡(jiǎn)介.1 蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)組成蒸汽噴射器主要由噴嘴，吸入室，混合室和擴(kuò)壓室組成[38]。蒸汽噴射器工作圖 2-1，高壓高溫蒸汽由工作蒸汽入口（圖中標(biāo)示 A）進(jìn)入蒸汽噴射器后，形成超音速汽流，抽吸作用產(chǎn)生的相對(duì)低壓，帶動(dòng)引射蒸汽入口（圖中標(biāo)示壓低溫蒸汽進(jìn)入蒸汽噴射器，低壓蒸汽在蒸汽噴射器中被混合壓縮成為中壓經(jīng)混合蒸汽出口（圖中標(biāo)示 C）排出。

圖 3-3 放大噴嘴處網(wǎng)格及網(wǎng)格質(zhì)量圖Fig.3-3 Magnified nozzle at the grid and grid quality射器模型的求解LUTNT 中，首先，讀入劃分好的網(wǎng)格 mesh 文件，檢查最小體積和最小數(shù)，并查看網(wǎng)格質(zhì)量詳細(xì)報(bào)告。設(shè)置求解器參數(shù)，選擇二維基于壓力穩(wěn)義能量模型，，選擇標(biāo)準(zhǔn)k 湍流模型（Standard k-epsilon），近壁面采數(shù)（Standard WallFunctions），壓力采用二階迎風(fēng)形式，湍動(dòng)能、耗散率使用 QUCIK 格式，材料選擇水蒸汽，密度設(shè)為理想氣體，選擇 2DSpammetric，將工作流體入口和引射流體入口設(shè)置為壓力入口，并在其設(shè)置壓流強(qiáng)度（Turbulent Intensity）為 3%，將混合出口設(shè)置為壓力出口，同樣的設(shè)置。定義對(duì)稱面，設(shè)置為軸對(duì)稱圖形，使求解規(guī)�？s減為原來(lái)問(wèn)題求解器控制參數(shù)，選擇標(biāo)準(zhǔn) SIMPLE 算法，定義各殘差值為 1×10-6。解及模型驗(yàn)證

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2712341