本文關鍵詞：小型蒸汽噴射實驗系統(tǒng)的結構改進和性能提高

  更多相關文章： 噴射器 引射系數(shù) 數(shù)值模擬 多因素分析 擴壓器

【摘要】：隨著人們能源保護意識的提高,水蒸汽噴射泵這種利用工業(yè)余熱和太陽能等熱源工作的設備越來越受到人們重視,因此對水蒸汽噴射泵的研究有著重要的意義。然而,由于水蒸汽噴射泵內部流動復雜、工作效率低,所以提升水蒸汽噴射泵工作性能的研究更加必要。近年來,對噴射器的數(shù)值模擬得到重視,在許多方面都已經(jīng)做了很多工作,但文獻中的實驗數(shù)據(jù)十分有限,這影響了噴射器理論模型的適用性和數(shù)值方法的可靠性的數(shù)據(jù)支持,因而也制約了數(shù)值模擬的應用。此外,對水蒸汽噴射實驗系統(tǒng)的研究大多是針對單一變量,進行多因素分析的研究較少。因此,為了深入研究和全面了解噴射器的性能,以及為數(shù)值模擬提供實驗支撐,有必要設計及構建水蒸汽噴射系統(tǒng)實驗平臺,在此基礎上對噴射泵的性能做更多的實驗研究,并優(yōu)化實驗系統(tǒng)獲得更可靠的實驗數(shù)據(jù)。本文的主要研究工作如下：(1)對現(xiàn)有小型水蒸汽噴射實驗系統(tǒng)進行改進。主要針對擴壓器結構,并進行結構改進,優(yōu)化噴射器性能。(2)以實驗系統(tǒng)主噴射器為建模依據(jù),采用ANSYS FLUENT 14.0,數(shù)值模擬噴射器內部流場,得到不同幾何參數(shù)下擴壓器壁面壓力分布、引射系數(shù)曲線及臨界背壓。同時運用模擬結果對噴射器的改進提出建議。(3)以實驗系統(tǒng)主噴射器為建模依據(jù),采用ANSYS DesignXplorer,對現(xiàn)有噴射器進行多因素分析,對噴射器的性能提高提出改進建議。本文研究工作表明,在一定區(qū)域內,隨著擴壓器喉部直徑的增加,噴射器的引射系數(shù)呈增大的趨勢。隨著引射蒸汽壓力的升高,噴射器的引射系數(shù)呈增大的趨勢。另外,在現(xiàn)有設備的條件下,操作參數(shù)中,工作蒸汽入口壓力對引射系數(shù)影響的靈敏度高于引射蒸汽入口壓力。
【關鍵詞】：噴射器 引射系數(shù) 數(shù)值模擬 多因素分析 擴壓器
【學位授予單位】：東北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH38
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 引論10-18
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 噴射式制冷系統(tǒng)的研究情況11-15
• 1.2.1 國外研究情況11-13
• 1.2.2 國內研究情況13-15
• 1.3 水蒸汽噴射泵的實驗研究狀況和模擬情況15-16
• 1.4 本課題的提出和研究內容16-18
• 第2章 小型蒸汽噴射實驗系統(tǒng)概述18-40
• 2.1 小型蒸汽噴射實驗系統(tǒng)的原理及結構組成18-21
• 2.2 小型蒸汽噴射實驗系統(tǒng)主要部件21-32
• 2.2.1 噴射器21-22
• 2.2.2 蒸發(fā)器22-24
• 2.2.3 冷凝裝置24-26
• 2.2.4 水環(huán)泵,蒸汽鍋爐及存儲罐26-28
• 2.2.5 壓力調節(jié)閥,壓力變送器及手操器28-31
• 2.2.6 儲氣罐31-32
• 2.3 小型蒸汽噴射實驗系統(tǒng)操作流程及注意事項32-34
• 2.3.1 實驗操作流程32-33
• 2.3.2 實驗注意事項33-34
• 2.4 實驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測量34-38
• 2.4.1 工作蒸汽壓力測量34-35
• 2.4.2 流量測量35-36
• 2.4.3 溫度測量36-37
• 2.4.4 壁面壓力分布測量37-38
• 2.5 本章小結38-40
• 第3章 基于計算流體力學的主噴射器結構改進40-58
• 3.1 計算流體力學及相關軟件FLUENT簡介40-45
• 3.1.1 CFD理論簡介40-43
• 3.1.2 CFD常用軟件包FLUENT簡介43-45
• 3.2 主噴射器幾何建模與內部流動的模擬45-51
• 3.2.1 基本控制方程45-47
• 3.2.2 湍流模型47-48
• 3.2.3 流體屬性48
• 3.2.4 幾何建模與網(wǎng)格劃分48-49
• 3.2.5 邊界條件設置和求解方法49-51
• 3.3 基于CFD方法的主噴射器的結構改進51-56
• 3.3.1 喉部直徑對流場結構的影響51-54
• 3.3.2 結構改進后的幾何建模和網(wǎng)格劃分54
• 3.3.3 結構改進后的模擬結果分析54-56
• 3.4 本章小結56-58
• 第4章 操作參數(shù)對內部流場結構影響的多因素分析58-70
• 4.1 多因素分析概述58-60
• 4.1.1 多因素分析58
• 4.1.2 基于Ansys DesignXplorer的多因素分析58-60
• 4.2 工作蒸汽與引射蒸汽入口壓力的多因素分析60-69
• 4.2.1 輸出參數(shù)為壓力降的多因素分析60-62
• 4.2.2 輸出參數(shù)為壓縮比的多因素分析62-64
• 4.2.3 輸出參數(shù)為膨脹比的多因素分析64-65
• 4.2.4 輸出參數(shù)為引射系數(shù)的多因素分析65-68
• 4.2.5 對輸出參數(shù)的靈敏度分析68-69
• 4.3 本章小結69-70
• 第5章 結論和展望70-72
• 5.1 結論70
• 5.2 展望70-72
• 參考文獻72-78
• 致謝78

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 屠秋野;周莉;蔡元虎;;葉型上局部凸起對擴壓器性能影響的數(shù)值研究[J];航空計算技術;2010年05期

2 范孝銓;;一種高性能離心式壓氣機用的新式低造價擴壓器[J];國外內燃機車;1972年05期

3 李殿鎮(zhèn);;來流予旋的環(huán)形擴壓器性能的估算方法[J];汽輪機技術;1983年02期

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5 魏雨臻;茅聲，

本文編號：855285