發(fā)布時(shí)間：2020-04-19 23:58

【摘要】：由于燃?xì)廨啓C(jī)具有單機(jī)功率大、重量輕、體積小等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)代大型軍艦通常采用燃?xì)廨啓C(jī)作為主機(jī)提供動(dòng)力,因?yàn)榕炗萌紮C(jī)的出口溫度高、流量大等特點(diǎn),如不采取必要的降溫措施,將導(dǎo)致機(jī)艙溫度過(guò)高,不利于人員和設(shè)備的正常運(yùn)行,并且受到紅外制導(dǎo)武器的威脅,軍用艦船主機(jī)排氣的紅外抑制對(duì)現(xiàn)代海戰(zhàn)下艦艇生存有至關(guān)重要的作用,因?yàn)橐陨系膬蓚�(gè)原因,通常情況下在艦船排氣系統(tǒng)中安裝引射器,利用主機(jī)高溫、高壓的廢氣來(lái)引射環(huán)境大氣中冷空氣進(jìn)行摻混降溫是一種經(jīng)濟(jì)、可靠的手段,排氣引射器有多種設(shè)計(jì)方案,結(jié)合前人對(duì)突片式引射器的研究工作,本文提出了一種新的突片布置方案,即交錯(cuò)式的突片布置方案,來(lái)探索交錯(cuò)突片對(duì)引射器工作性能的影響,本文采用成熟的商業(yè)計(jì)算流體力學(xué)軟件FLUENT進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到大量數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,為今后的設(shè)計(jì)工作提供了一定參考基礎(chǔ),本文主要進(jìn)行的工作有:1.在對(duì)新突片方案數(shù)值模擬計(jì)算之前,先結(jié)合Asim Maqsood論文的引射器實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒⑾嗤膸缀文Ｐ?用五種雙方程湍流模型對(duì)所建立的22.5°彎管的引射器進(jìn)行數(shù)值模擬,統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果得到引射器引射系數(shù)和靜壓恢復(fù)系數(shù)曲線,并將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析,以選取合適的湍流模型,得到結(jié)論是:Realizable k-ε可以更好的與試驗(yàn)數(shù)值吻合,因此在后一章的數(shù)值模擬中采用此湍流模型;2.以Asim Maqsood博士論文中的22.5°彎管引射器模型為基礎(chǔ),采取其主要尺寸,設(shè)計(jì)符合艦船工作特性的90°彎管引射器模型,改變主流入口的旋流角度,在冷態(tài)和熱態(tài)情況下,用FLUENT對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬,得到無(wú)突片時(shí)引射器性能參數(shù),以便與交錯(cuò)式突片引射器的性能參數(shù)作比較。3.以8突片、30°安裝角度、有效堵塞面積為13%的三角形突片引射器為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)突片漸變交錯(cuò)形式的引射器,即固定其中四個(gè)突片的安裝角度,改變另四個(gè)突片的安裝角,計(jì)算得到三角形和梯形漸變交錯(cuò)形式的引射器,在主流冷態(tài)、主流熱態(tài)情況下,引射器性能參數(shù),重點(diǎn)有無(wú)、突片引射器的性能參數(shù);以及比較梯形和三角形突片混合出口平均靜溫、最高溫度以及降溫效率。4.另外計(jì)算突片對(duì)稱交錯(cuò)形式的引射器,8個(gè)突片間隔對(duì)稱交錯(cuò),突片形狀選取三角形,通過(guò)改變不同的交錯(cuò)角度,同樣計(jì)算冷態(tài)、熱態(tài)情況下的性能參數(shù)以得到各種性能曲線。
【圖文】：

第 1 章 緒論力設(shè)備，只需要簡(jiǎn)單的管道連接，所以優(yōu)勢(shì)十分明顯。高壓高速流體從主混合器入口形成一個(gè)低壓區(qū)，促使次流空氣向混合器的低壓區(qū)流動(dòng)，從而流，經(jīng)過(guò)擴(kuò)壓器，排到環(huán)境大氣，主流和次流通過(guò)流體粘性產(chǎn)生的剪切力熱量和動(dòng)量的交換，混合是一個(gè)不可逆的過(guò)程，流體的總動(dòng)能是有損失的與速度差有關(guān)，速度差越大損失越大[13]。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文爐爐膛內(nèi)噴灑用以燃燒的煤粉；在輸送粘稠物質(zhì)與散裝顆粒物的輸運(yùn)過(guò)程里，引射器是最簡(jiǎn)單的運(yùn)輸工具；在燃?xì)夤こ讨�，引射器是空氣和燃�(xì)庵饕妮斔蜋C(jī)構(gòu)[15]。2.排氣引射器在航空航天領(lǐng)域上的應(yīng)用引射混合器在航天、航空領(lǐng)域上有有所應(yīng)用，包含在飛行器上的使用和地面設(shè)施上的使用兩個(gè)方向。比如在地面風(fēng)洞中，利用引射器來(lái)泵吸風(fēng)洞中的實(shí)驗(yàn)氣流，1995 年，在我國(guó)的空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)基地，劉政崇等科研人員設(shè)計(jì)了一個(gè) 2.4m×2.4m 的引射式跨聲速風(fēng)洞，采用多噴管方案和中壓氣源作為工作氣體，成功達(dá)到了跨聲速風(fēng)洞常壓和增壓的運(yùn)行[16]；用排氣引射器在航空發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的降噪和通風(fēng)；在航空上，用引射器來(lái)進(jìn)行隔艙的通風(fēng)冷卻與降低排氣噪聲，由于高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪前的溫度很高，，此外發(fā)動(dòng)機(jī)附件也會(huì)散發(fā)大量的熱到發(fā)動(dòng)機(jī)隔艙中，通常利用發(fā)動(dòng)機(jī)的高速排氣泵吸隔艙的通風(fēng)冷氣來(lái)降低隔艙溫度，發(fā)動(dòng)機(jī)排氣的噪聲和排氣速度的8次方成正比，在渦扇雙涵道發(fā)動(dòng)機(jī)中，用波瓣式排氣引射器來(lái)降低排氣速度從而降低噪聲。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：U674.703.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2633893