發(fā)布時間：2020-03-18 13:40

【摘要】：蒸汽噴射器是提高流體壓力而不直接消耗機械能的設備，其結構簡單可靠、運轉費用低廉。但噴射器內部的流動過程復雜，最初的噴射器理論大多數是作為研究和詳細分析一定用途噴射器計算方法而得到發(fā)展的，設計方法基本都是建立在一維理論基礎上的經驗公式。在噴射器結構對噴射器性能影響等具體細節(jié)的研究方面，由于受實驗水平、計算能力、流體力學理論發(fā)展水平的限制，是不充分的。本文借助FLUENT軟件平臺，通過對蒸汽噴射器性能進行CFD數值模擬，深入分析和探索了工況參數及結構參數對蒸汽噴射器性能的影響規(guī)律，這對優(yōu)化噴射器結構，提高噴射器效率具有重要的意義。在此研究基礎上，將蒸汽噴射器應用于蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，提出了蒸汽噴射熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)這一節(jié)能方案，將蒸汽噴射熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)和自循環(huán)蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)進行了實驗對比研究。本文的主要研究工作如下： (1) 建立了適用于蒸汽噴射器模擬的CFD數學模型。本文借助商用軟件平臺，基于雷諾時均方程、湍流粘度模型及氣體狀態(tài)方程對蒸汽噴射器內部可壓縮性流動過程進行了數值模擬，并就所得到的結果與實驗結果進行了比較，按照與實驗值相符、收斂速度快等原則，，確定了能夠反映蒸汽噴射器性能變化規(guī)律的CFD數學模型。 (2) 詳細分析了工作參數對蒸汽噴射器性能的影響規(guī)律。對不同工況條件下的蒸汽噴射器進行了模擬試驗，得到了工作壓力、引射壓力、出口壓力對噴射器性能的影響規(guī)律。在對蒸汽噴射器性能研究的過程中，引入膨脹比這一參數，給出了蒸汽噴射器的膨脹比與最大噴射系數的關系表。膨脹比的使用可以使模擬所得到的結論不限于具體的參數值，具有較好的通用性。 (3) 詳細分析了噴射器主要結構對噴射器性能的影響規(guī)律。改變噴射器主要結構尺寸，通過模擬試驗并分析整理在不同膨脹比下噴射器結構與最大噴射系數之間的變化關系，得到了噴射器主要結構對噴射器性能的影響規(guī)律。研究結果表明，改善噴射器的結構，提高噴射器的噴射系數，是提高噴射器效率的一個重要途徑。 (4) 基于數值模擬試驗所得到的工作參數及結構參數對噴射器性能的影響
【圖文】：

第二章蒸汽噴射器CFD數值模擬方法()cx少平面視圖圖2一蒸汽噴射器三維網格模型Fig.2一3一Dgridmodelofstemaejeetor(2)網格無關性研究由于離散方程數目較多，過細的網格會使求解次數劇增而導致舍入誤差，影響過大。實際的數值計算應使網格細密到這樣的程度，即使再進一步細化網格，在允許的偏差范圍內，數值解幾乎不在發(fā)生變化，即得出了網格無關性的解。對于一定大尺寸的蒸汽噴射泵，采用上述模擬所確定的標準k一‘模型，由于模擬的三維非對稱蒸汽噴射器，采用非結構網格。分別采用10萬、30萬、50萬、70萬、90萬、100萬網格模擬，所得網格數與噴射系數的關系如圖2一5。由圖中可知

圖5一穩(wěn)態(tài)求解收斂性曲線Fig.5一7Residualhistoyrcurveofsetdaysolution圖5一8引射流量變化圖Fig.5一SV時iationofsuctionflux
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TH122

【引證文獻】

相關期刊論文 前5條

1 張琦;霍杰鵬;王汝武;王園;;蒸汽噴射器的CFD數值模擬及其性能[J];東北大學學報(自然科學版);2010年03期

2 宋力釗;劉圣春;寧靜紅;;幾何參數對噴射器性能的影響分析[J];低溫與超導;2013年05期

3 李敏;劉吉普;潘文惠;李國亮;石毅新;;硝酸鉀結晶器蒸汽噴射增壓器的設計與CFD分析[J];無機鹽工業(yè);2011年09期

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相關博士學位論文 前1條

1 董景明;高效噴射式制冷系統(tǒng)性能的理論與實驗研究[D];大連海事大學;2013年

相關碩士學位論文 前10條

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本文編號：2588795