本文針對蒸汽噴射器進(jìn)行仿真研究,試圖通過在其低壓區(qū)添加輔助引射入口以利用其壓力勢能的方法來提高噴射器的性能,并對這種新型結(jié)構(gòu)的噴射器在實(shí)際工業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用方法展開討論。本次研究首先通過運(yùn)用CFD方法分別從輔助引射入口的位置、寬度、工作壓力等三個(gè)方面對帶有輔助引射入口的蒸汽噴射器進(jìn)行初步優(yōu)化,并從噴射器出入口質(zhì)量流量,內(nèi)部壓力場以及速度矢量場進(jìn)行了詳細(xì)分析和討論。結(jié)果表明在低壓區(qū)添加輔助引射入口確實(shí)可以提高噴射器的性能,并且其對噴射器內(nèi)部流場具有重要影響。輔助引射入口存在一個(gè)最優(yōu)位置比Lb/Lm=1.10和一個(gè)最優(yōu)寬度w=4mm對應(yīng)于噴射器最優(yōu)的引射性能,與傳統(tǒng)噴射器相比可以提高2.7%;在輔助引射入口的最優(yōu)位置比和最優(yōu)寬度確定的基礎(chǔ)上,增加其工作壓力Pa可以有效避免內(nèi)部回流,其中在工作壓力為37kPa時(shí)輔助引射入口的質(zhì)量流量達(dá)到最大,噴射器出口質(zhì)量流量提高約1 5.5%。后續(xù)通過模擬發(fā)現(xiàn)增大擴(kuò)散管角度會(huì)使激波的位置向上游移動(dòng),進(jìn)而顯著影響輔助引射入口性能,因此在之前初步優(yōu)化的基礎(chǔ)上,本文結(jié)合擴(kuò)散管角度的影響因素,再次對輔助引射入口的位置、寬度、工作壓力進(jìn)行了深度優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn),在每一個(gè)擴(kuò)... 

【文章來源】：山東大學(xué)山東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號說明表
1 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 噴射器研究概況
        1.2.1 噴射器性能分析方法
        1.2.2 噴射器性能提升途徑
    1.3 本文主要工作
    1.4 本章小結(jié)
2 噴射器概述
    2.1 噴射器結(jié)構(gòu)及其工作原理
    2.2 噴射器主要性能指標(biāo)
    2.3 噴射器設(shè)計(jì)方法
        2.3.1 經(jīng)典熱力學(xué)法
        2.3.2 氣體動(dòng)力學(xué)函數(shù)法
        2.3.3 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法
    2.4 本章小結(jié)
3 蒸汽噴射器數(shù)值模擬方法
    3.1 蒸汽噴射器網(wǎng)格劃分
    3.2 蒸汽噴射器仿真理論
        3.2.1 控制方程
        3.2.2 湍流模型
    3.3 CFD設(shè)置
    3.4 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證
    3.5 模型合理性驗(yàn)證
    3.6 本章小結(jié)
4 蒸汽噴射器初步優(yōu)化模擬及分析
    4.1 輔助引射入口位置初步優(yōu)化
    4.2 輔助引射入口寬度初步優(yōu)化
    4.3 輔助引射入口工作壓力初步優(yōu)化
    4.4 本章小結(jié)
5 蒸汽噴射器深度優(yōu)化模擬及分析
    5.1 擴(kuò)散管角度對蒸汽噴射器性能的影響
        5.1.1 擴(kuò)散管角度對傳統(tǒng)蒸汽噴射器性能的影響
        5.1.2 擴(kuò)散管角度對帶有輔助引射入口的蒸汽噴射器性能的影響
    5.2 輔助引射入口位置深度優(yōu)化
    5.3 輔助引射入口寬度深度優(yōu)化
    5.4 輔助引射入口工作壓力深度優(yōu)化
    5.5 本章小結(jié)
6 帶輔助引射入口的蒸汽噴射器在實(shí)際工業(yè)中的應(yīng)用方法討論
    6.1 在不存在多級壓降系統(tǒng)中的應(yīng)用方法
    6.2 在存在多級壓降系統(tǒng)中的應(yīng)用方法
    6.3 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 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)論文情況
學(xué)位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]噴射器氣體動(dòng)力函數(shù)法的真實(shí)氣體修正[J]. 周三平,谷平.  西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[2]基于計(jì)算流體力學(xué)模擬的蒸汽噴射器結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 李金夢,鄭宏亮,劉霞,楊福勝,張?jiān)缧?  流體機(jī)械. 2016(07)
[3]海水淡化技術(shù)應(yīng)用研究及發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 鄭智穎,李鳳臣,李倩,王璐,蔡偉華,李小斌,張紅娜.  科學(xué)通報(bào). 2016(21)
[4]跨臨界二氧化碳熱泵噴射循環(huán)實(shí)驗(yàn)[J]. 鄒春妹,岑繼文,劉培,蔣方明.  化工學(xué)報(bào). 2016(04)
[5]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)
[6]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)
[7]海水淡化技術(shù)研究新進(jìn)展和發(fā)展趨勢[J]. 滿曰南,王曉娟,王銀濤,房雅娟.  工業(yè)水處理. 2014(11)
[8]MED-TVC海水淡化系統(tǒng)在首鋼京唐公司的應(yīng)用[J]. 孫靜.  冶金動(dòng)力. 2014(07)
[9]幾何結(jié)構(gòu)對噴射器性能影響的CFD分析及實(shí)驗(yàn)研究[J]. 夏在超,李建新,高德,陳光明.  制冷學(xué)報(bào). 2014(03)
[10]液液引射器性能的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)[J]. 李應(yīng)林,譚來仔,陳傳寶,吳薇,張小松,杜塏.  東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)

碩士論文
[1]噴射器引射特性數(shù)值分析[D]. 高宇明.哈爾濱工程大學(xué) 2016
[2]壓縮—噴射制冷系統(tǒng)及噴射器的研究[D]. 湯本凱.鄭州大學(xué) 2013
[3]太陽能制冷用小型噴射器的性能及其優(yōu)化研究[D]. 湯小亮.東華大學(xué) 2009



本文編號：3628749