本文關(guān)鍵詞：蒸汽噴射器流體狀態(tài)的檢測與分析

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【摘要】：噴射器以其結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)成本低的優(yōu)勢普遍應(yīng)用于航空領(lǐng)域的火箭、噴氣式飛機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)、制冷真空領(lǐng)域乃至核設(shè)施的冷卻,以及化工行業(yè)等。然而,噴射器內(nèi)流體的流動狀況,存在著復(fù)雜的變化過程,包括多相流體混合后的相變、超音速射流、壓力躍變、激波形成、邊界層內(nèi)各種剪切力的分布與相互作用、流體流動過程中的傳熱傳質(zhì)、甚至流體實(shí)際流動過程中的狀態(tài)等現(xiàn)象,都還沒有成熟的理論模型對這些給予充分的描述。另外,以往對噴射器內(nèi)部流體狀態(tài)參數(shù)的測取都停留在各個進(jìn)出口的測量,或者只能通過在局部位置布置測量點(diǎn)而獲壓力與溫度,其數(shù)據(jù)量也極為有限,處理不好還會帶來流體泄漏的問題。為此,本文主要運(yùn)用數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,以蒸汽噴射器為研究對象,對其軸線方向布置取壓管,通過取壓管上的取壓孔,連續(xù)獲取軸向方向的壓力與溫度,以此展開對噴射器內(nèi)流體狀態(tài)的分析研究。將所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)值模擬對比分析,結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)所測得的軸向壓力、溫度曲線的變化趨勢上和模擬結(jié)果能很好地擬合,為對密閉容器流體狀態(tài)的檢測與分析提供了一定的參考價值。本文的研究內(nèi)容主要有:(1)依據(jù)噴射器的結(jié)構(gòu)理論設(shè)計基礎(chǔ),結(jié)合流體性質(zhì),推導(dǎo)計算蒸汽噴射器的結(jié)構(gòu)尺寸,并以此數(shù)據(jù)為參考,加工成型噴射器。(2)以流體動力學(xué)模擬軟件FLUENT為工具,將計算設(shè)計的蒸汽噴射器經(jīng)科學(xué)簡化,網(wǎng)格劃分,選取計算模型,對其進(jìn)行數(shù)值模擬計算。(3)搭建蒸汽噴射器實(shí)驗(yàn)臺架,側(cè)重于通過簡便可行的方法,連續(xù)獲取噴射器內(nèi)軸線上的壓力與溫度。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬進(jìn)行對比分析。
【關(guān)鍵詞】：蒸汽噴射器 噴射系數(shù) 壓力 溫度
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK05
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景10-12
• 1.2 噴射器原理與設(shè)計方法12-15
• 1.2.1 工作原理12-13
• 1.2.2 噴射器性能參數(shù)13-14
• 1.2.3 噴射器的設(shè)計研究方法14-15
• 1.3 噴射器的研究進(jìn)展15-20
• 1.3.1 基礎(chǔ)理論15-17
• 1.3.2 物性參數(shù)及工作參數(shù)對噴射器性能的影響17-19
• 1.3.3 噴射器結(jié)構(gòu)參數(shù)的研究19-20
• 1.4 本文研究內(nèi)容20-21
• 第二章 噴射器的設(shè)計計算21-38
• 2.1 計算理論基礎(chǔ)21-25
• 2.2 噴射器結(jié)構(gòu)尺寸計算25-33
• 2.3 噴射器工作參數(shù)對噴射系數(shù)的影響33-37
• 2.3.1 混合室溫度t_k對噴射系數(shù)u的影響33-35
• 2.3.2 出口壓力P_c在不同工作壓力P_p下對噴射系數(shù)u的影響35
• 2.3.3 出口壓力P_c在不同引射壓力P_s下對噴射系數(shù)u的影響35-36
• 2.3.4 引射壓力P_s在不同工作壓力P_p下對噴射系數(shù)u的影響36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 噴射器的數(shù)值模擬38-59
• 3.1 數(shù)值模擬計算基本原理38-52
• 3.1.1 噴射器的網(wǎng)格劃分38-41
• 3.1.2 控制方程的建立41-44
• 3.1.3 湍流模型44-47
• 3.1.4 控制方程的離散47-50
• 3.1.5 模擬參數(shù)設(shè)定50-52
• 3.2 模擬結(jié)果分析52-58
• 3.3 本章小結(jié)58-59
• 第四章 噴射器流態(tài)的檢測59-79
• 4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備校驗(yàn)59-65
• 4.1.1 壓力校驗(yàn)59-60
• 4.1.2 流量計校核60-62
• 4.1.3 熱電偶線校核62-63
• 4.1.4 液壓活塞校核63-65
• 4.2 噴射器連接65-66
• 4.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與實(shí)驗(yàn)運(yùn)行66-74
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)66-67
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)工質(zhì)流程67-70
• 4.3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測取70-74
• 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析74-76
• 4.5 噴射器實(shí)驗(yàn)與模擬結(jié)果分析76-78
• 4.6 本章小結(jié)78-79
• 第五章 全文總結(jié)與展望79-81
• 5.1 總結(jié)79-80
• 5.2 展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-86
• 致謝86-87

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本文編號：805270