本文針對蒸汽噴射器進行仿真研究,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)的噴射器在實際工業(yè)當中的應用方法展開討論。本次研究首先通過運用CFD方法分別從輔助引射入口的位置、寬度、工作壓力等三個方面對帶有輔助引射入口的蒸汽噴射器進行初步優(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行了詳細分析和討論。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最優(yōu)位置比Lb/Lm=1.10和一個最優(yōu)寬度w=4mm對應于噴射器最優(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時輔助引射入口的質(zhì)量流量達到最大,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)增大擴散管角度會使激波的位置向上游移動,進而顯著影響輔助引射入口性能,因此在之前初步優(yōu)化的基礎上,本文結(jié)合擴散管角度的影響因素,再次對輔助引射入口的位置、寬度、工作壓力進行了深度優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn),在每一個擴... 

【文章來源】：山東大學山東省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
    2.3 噴射器設計方法
        2.3.1 經(jīng)典熱力學法
        2.3.2 氣體動力學函數(shù)法
        2.3.3 經(jīng)驗系數(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設置
    3.4 網(wǎng)格無關性驗證
    3.5 模型合理性驗證
    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 擴散管角度對蒸汽噴射器性能的影響
        5.1.1 擴散管角度對傳統(tǒng)蒸汽噴射器性能的影響
        5.1.2 擴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際工業(yè)中的應用方法討論
    6.1 在不存在多級壓降系統(tǒng)中的應用方法
    6.2 在存在多級壓降系統(tǒng)中的應用方法
    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
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況
學位論文評閱及答辯情況表


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3628749