【摘要】：蒸汽噴射器是提高流體壓力而不直接消耗機(jī)械能的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低廉。但噴射器內(nèi)部的流動(dòng)過(guò)程復(fù)雜，最初的噴射器理論大多數(shù)是作為研究和詳細(xì)分析一定用途噴射器計(jì)算方法而得到發(fā)展的，設(shè)計(jì)方法基本都是建立在一維理論基礎(chǔ)上的經(jīng)驗(yàn)公式。在噴射器結(jié)構(gòu)對(duì)噴射器性能影響等具體細(xì)節(jié)的研究方面，由于受實(shí)驗(yàn)水平、計(jì)算能力、流體力學(xué)理論發(fā)展水平的限制，是不充分的。本文借助FLUENT軟件平臺(tái)，通過(guò)對(duì)蒸汽噴射器性能進(jìn)行CFD數(shù)值模擬，深入分析和探索了工況參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)蒸汽噴射器性能的影響規(guī)律，這對(duì)優(yōu)化噴射器結(jié)構(gòu)，提高噴射器效率具有重要的意義。在此研究基礎(chǔ)上，將蒸汽噴射器應(yīng)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(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)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(shù)學(xué)模型。本文借助商用軟件平臺(tái)，基于雷諾時(shí)均方程、湍流粘度模型及氣體狀態(tài)方程對(duì)蒸汽噴射器內(nèi)部可壓縮性流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，并就所得到的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，按照與實(shí)驗(yàn)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(shù)學(xué)模型。 (2) 詳細(xì)分析了工作參數(shù)對(duì)蒸汽噴射器性能的影響規(guī)律。對(duì)不同工況條件下的蒸汽噴射器進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，得到了工作壓力、引射壓力、出口壓力對(duì)噴射器性能的影響規(guī)律。在對(duì)蒸汽噴射器性能研究的過(guò)程中，引入膨脹比這一參數(shù)，給出了蒸汽噴射器的膨脹比與最大噴射系數(shù)的關(guān)系表。膨脹比的使用可以使模擬所得到的結(jié)論不限于具體的參數(shù)值，具有較好的通用性。 (3) 詳細(xì)分析了噴射器主要結(jié)構(gòu)對(duì)噴射器性能的影響規(guī)律。改變噴射器主要結(jié)構(gòu)尺寸，通過(guò)模擬試驗(yàn)并分析整理在不同膨脹比下噴射器結(jié)構(gòu)與最大噴射系數(shù)之間的變化關(guān)系，得到了噴射器主要結(jié)構(gòu)對(duì)噴射器性能的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，改善噴射器的結(jié)構(gòu)，提高噴射器的噴射系數(shù)，是提高噴射器效率的一個(gè)重要途徑。 (4) 基于數(shù)值模擬試驗(yàn)所得到的工作參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)噴射器性能的影響
【圖文】：

第二章蒸汽噴射器CFD數(shù)值模擬方法()cx少平面視圖圖2一蒸汽噴射器三維網(wǎng)格模型Fig.2一3一Dgridmodelofstemaejeetor(2)網(wǎng)格無(wú)關(guān)性研究由于離散方程數(shù)目較多，過(guò)細(xì)的網(wǎng)格會(huì)使求解次數(shù)劇增而導(dǎo)致舍入誤差，影響過(guò)大。實(shí)際的數(shù)值計(jì)算應(yīng)使網(wǎng)格細(xì)密到這樣的程度，即使再進(jìn)一步細(xì)化網(wǎng)格，在允許的偏差范圍內(nèi)，數(shù)值解幾乎不在發(fā)生變化，即得出了網(wǎng)格無(wú)關(guān)性的解。對(duì)于一定大尺寸的蒸汽噴射泵，采用上述模擬所確定的標(biāo)準(zhǔn)k一‘模型，由于模擬的三維非對(duì)稱蒸汽噴射器，采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。分別采用10萬(wàn)、30萬(wàn)、50萬(wàn)、70萬(wàn)、90萬(wàn)、100萬(wàn)網(wǎng)格模擬，所得網(wǎng)格數(shù)與噴射系數(shù)的關(guān)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(shí)iationofsuctionflux
【學(xué)位授予單位】：南京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TH122

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)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(shù)值模擬及其性能[J];東北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年03期

2 宋力釗;劉圣春;寧?kù)o紅;;幾何參數(shù)對(duì)噴射器性能的影響分析[J];低溫與超導(dǎo);2013年05期

3 李敏;劉吉普;潘文惠;李國(guó)亮;石毅新;;硝酸鉀結(jié)晶器蒸汽噴射增壓器的設(shè)計(jì)與CFD分析[J];無(wú)機(jī)鹽工業(yè);2011年09期

4 黃思;阮志勇;楊國(guó)蟒;吳泰忠;譚紫華;;液環(huán)泵噴射器性能的數(shù)值模擬研究及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J];真空;2009年06期

5 嚴(yán)忠辰;宋力釗;劉圣春;;制冷工況下蒸汽噴射器性能的數(shù)值模擬[J];制冷與空調(diào);2013年03期

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

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1 楊國(guó)蟒;液環(huán)泵噴射器參數(shù)化設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬分析[D];華南理工大學(xué);2011年

2 李敏;硝酸鉀結(jié)晶器的數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D];湘潭大學(xué);2011年

3 李強(qiáng);噴射引流技術(shù)在榆林氣田的應(yīng)用研究[D];西安石油大學(xué);2010年

4 姬淼;蒸汽噴射器的CFD數(shù)值模擬及過(guò)程狀態(tài)分析[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

5 湯小亮;太陽(yáng)能制冷用小型噴射器的性能及其優(yōu)化研究[D];東華大學(xué);2009年

6 王紅霞;氣體噴射器的設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬研究[D];南京理工大學(xué);2009年

7 黨睿;紙機(jī)干燥部熱力系統(tǒng)的分析與研究[D];陜西科技大學(xué);2009年

8 吳X;太陽(yáng)能制冷用小型噴射器噪聲研究及對(duì)策[D];東華大學(xué);2010年

9 黃亮亮;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的噴射器性能預(yù)測(cè)及優(yōu)化研究[D];東華大學(xué);2010年

10 阮志勇;液環(huán)泵噴射器的三維數(shù)值模擬及結(jié)構(gòu)分析[D];華南理工大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2588795