水噴射泵流場的數(shù)值模擬及特性優(yōu)化分析
發(fā)布時間:2023-02-27 17:48
水噴射泵作為一種不直接消耗機械能而利用流體射流紊動擴散作用來傳遞能量與質(zhì)量的裝置被廣泛應用于供熱系統(tǒng)中。它能利用熱網(wǎng)的壓差抽引回水,并供給熱用戶一定壓力和溫度的供熱熱水。具有結構簡單、安裝方便、節(jié)能效果顯著的特點。但是,傳統(tǒng)的設計方法中存在一些半經(jīng)驗公式,使得部分結構的尺寸設計具有一定的隨意性。而水噴射泵最大的缺點是水力效率低,且其內(nèi)部的湍流流場非常的復雜,因此本文采用數(shù)值模擬方法對噴射泵流場進行模擬計算,目的是通過分析特性曲線規(guī)律,使具體結構尺寸得到優(yōu)化。首先,根據(jù)索科洛夫噴射泵理論推導出噴射泵的特性方程,以及各部分結構尺寸的計算方法。由于特性方程較復雜,普通的求解過程無法精確快速的得到特性參數(shù)的最優(yōu)值,且設計計算噴射泵各個結構尺寸的計算量很大,因此本文使用MATLAB軟件編程制作了可視化計算軟件,通過輸入不同的熱網(wǎng)參數(shù)可直接求得特性參數(shù)與各個結構的具體尺寸,為實際的工程設計提供了很大的便捷。針對特性方程引入無因次特性曲線,分析在不同的工況下截面比、揚程比與流量比的關系。從供熱工程角度出發(fā),針對設計人員和使用人員提出了更加清晰易懂的q-(35)Pp特性曲線和q-...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 噴射器理論與試驗研究
1.2.2 噴射泵在供熱領域的應用研究
1.2.3 噴射泵的數(shù)值模擬優(yōu)化研究
1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 水噴射泵理論設計與性能分析
2.1 水噴射泵的工作原理
2.2 水噴射泵的設計
2.2.1 水噴射泵的設計原理
2.2.2 水噴射泵結構尺寸的設計方法
2.3 水噴射泵性能參數(shù)與特性曲線
2.3.1 水噴射泵的性能參數(shù)
2.3.2 水噴射泵的特性曲線分析
2.3.3 使用q-△PP/η 特性曲線解決工程問題
2.4 MATLAB可視化計算軟件
2.5 本章小結
第3章 水噴射泵的數(shù)值模擬
3.1 數(shù)值模擬理論
3.1.1 控制方程組
3.1.2 湍流模型的選取
3.2 建立模型
3.3 網(wǎng)格劃分
3.4 設置邊界條件
3.5 算法驗證
3.6 本章小結
第4章 數(shù)值模擬結果與優(yōu)化分析
4.1 噴射泵內(nèi)部流場分析
4.2 混合室模擬結果與優(yōu)化分析
4.3 擴壓管模擬結果與優(yōu)化分析
4.4 喉嘴距模擬結果與優(yōu)化分析
4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3751170
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 課題的背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 噴射器理論與試驗研究
1.2.2 噴射泵在供熱領域的應用研究
1.2.3 噴射泵的數(shù)值模擬優(yōu)化研究
1.3 論文主要研究內(nèi)容
第2章 水噴射泵理論設計與性能分析
2.1 水噴射泵的工作原理
2.2 水噴射泵的設計
2.2.1 水噴射泵的設計原理
2.2.2 水噴射泵結構尺寸的設計方法
2.3 水噴射泵性能參數(shù)與特性曲線
2.3.1 水噴射泵的性能參數(shù)
2.3.2 水噴射泵的特性曲線分析
2.3.3 使用q-△PP/η 特性曲線解決工程問題
2.4 MATLAB可視化計算軟件
2.5 本章小結
第3章 水噴射泵的數(shù)值模擬
3.1 數(shù)值模擬理論
3.1.1 控制方程組
3.1.2 湍流模型的選取
3.2 建立模型
3.3 網(wǎng)格劃分
3.4 設置邊界條件
3.5 算法驗證
3.6 本章小結
第4章 數(shù)值模擬結果與優(yōu)化分析
4.1 噴射泵內(nèi)部流場分析
4.2 混合室模擬結果與優(yōu)化分析
4.3 擴壓管模擬結果與優(yōu)化分析
4.4 喉嘴距模擬結果與優(yōu)化分析
4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
本文編號:3751170
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