多相動(dòng)量交換增強(qiáng)型噴射器特性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-05 13:55
噴射器作為靜止式增壓設(shè)備,存在設(shè)備引射性能低、軸向尺寸長和抗波動(dòng)能力差等問題,根本原因在于噴射器動(dòng)量交換效率低、設(shè)備結(jié)構(gòu)固定,進(jìn)行相應(yīng)結(jié)構(gòu)改型,能夠提升噴射器設(shè)備性能、縮短軸向尺寸、拓寬使用范圍。本文編制空氣/蒸汽工況噴射器設(shè)計(jì)程序,并對工況可調(diào)和動(dòng)量增強(qiáng)方案進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn):設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)噴嘴軸向距離和徑向面積可調(diào)機(jī)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)噴射器工況在線調(diào)節(jié);通過在驅(qū)動(dòng)噴嘴尾部加設(shè)動(dòng)量增強(qiáng)元件,變傳統(tǒng)二維動(dòng)量交換為三維動(dòng)量交換,能夠提升設(shè)備引射性能,縮短設(shè)備軸向尺寸。本文利用實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析完成以下工作:(1)基于索科洛夫噴射器設(shè)計(jì)思想,編制空氣/蒸汽工況噴射器設(shè)計(jì)程序,設(shè)計(jì)噴射器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)參數(shù),以此為基礎(chǔ),進(jìn)行新型噴射器樣機(jī)試制,所得空氣工況設(shè)計(jì)引射率與實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差9.42%,蒸汽工況誤差為45.30%,完成包括動(dòng)量增強(qiáng)元件、驅(qū)動(dòng)噴嘴軸向位置調(diào)節(jié)元件和徑向面積可調(diào)元件設(shè)計(jì)加工,搭建完善性能實(shí)驗(yàn)平臺(tái),滿足空氣/蒸汽工況實(shí)驗(yàn)要求。(2)通過實(shí)驗(yàn)及數(shù)值結(jié)果驗(yàn)證工況可調(diào)方案可行性。研究發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)噴嘴軸向距離存在高性能區(qū)間,空氣工況的軸向高性能區(qū)間是6 mm~12 mm,蒸汽工況則為7 mm~19mm,蒸汽工...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 噴射器簡介
1.2.2 噴射器理論模型
1.2.3 噴射器性能研究
1.2.4 噴射器結(jié)構(gòu)優(yōu)化
1.3 本文研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型
2.2 噴射器設(shè)計(jì)與試制
2.2.1 設(shè)計(jì)軟件編制與參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.2 噴射器樣機(jī)加工
2.3 流量校核和采集軟件編制
2.4 本章小結(jié)
3 噴射器數(shù)值模型、邊界、網(wǎng)格劃分及驗(yàn)證
3.1 物理模型
3.2 控制方程
3.3 狀態(tài)方程及相變模型
3.3.1 理想氣體狀態(tài)方程
3.3.2 濕蒸汽模型
3.3.3 相變模型
3.3.4 蒸汽狀態(tài)方程
3.4 湍流模型
3.5 邊界條件
3.6 網(wǎng)格無關(guān)性分析
3.7 本章小結(jié)
4 噴射器工況可調(diào)結(jié)構(gòu)性能研究
4.1 工況可調(diào)結(jié)構(gòu)方案
4.2 軸向距離性能研究
4.2.1 軸向最佳距離理論計(jì)算
4.2.2 空氣工況軸向位置實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
4.2.3 蒸汽工況軸向距離實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
4.3 喉部徑向面積調(diào)節(jié)性能研究
4.4 閃蒸對于驅(qū)動(dòng)流體射流影響研究
4.5 本章小結(jié)
5 噴射器動(dòng)量增強(qiáng)優(yōu)化研究
5.1 動(dòng)量增強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
5.2 空氣工況動(dòng)量增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
5.3 蒸汽工況動(dòng)量增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論及展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]喉嘴距對噴射器性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳偉雄,陳會(huì)強(qiáng),石朝胤,王迎春,種道彤,嚴(yán)俊杰. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]波紋狀噴嘴蒸汽引射器性能分析[J]. 屈曉航,田茂誠,羅林聰,冷學(xué)禮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(35)
[3]可調(diào)式天然氣噴射引流器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]. 趙軍友,王秀會(huì),張振國,楊勇,鄒俊艷,劉敬. 石油礦場機(jī)械. 2012(07)
[4]噴射器在輕化工節(jié)能改造中的應(yīng)用[J]. 馬昕霞. 廣東化工. 2009(12)
[5]基于制冷劑R141B的噴射器混合模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 祝銀海,厲彥忠,魚劍琳. 化工學(xué)報(bào). 2008(09)
[6]一種新的噴射器模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 祝銀海,厲彥忠,魚劍琳,蔡文劍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(09)
[7]水噴射器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 崔國臣,張建旗,馬彥霞. 河南化工. 2003(10)
[8]蒸汽噴射式熱泵性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉志強(qiáng),沈勝強(qiáng),李素芬,阿布里提·阿不都拉. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(03)
[9]亞音速氣體噴射器的理論計(jì)算[J]. 郭金基. 流體工程. 1989(07)
[10]高溫噴射器的近似計(jì)算及其應(yīng)用[J]. 郭金基,陳啟強(qiáng),饒初概,馮道堆,梁澤梧. 流體工程. 1989(01)
碩士論文
[1]低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)熱力性能計(jì)算與仿真[D]. 魏巍.大連理工大學(xué) 2008
[2]可調(diào)式引射器的流動(dòng)特性研究[D]. 浦暉.福州大學(xué) 2005
本文編號(hào):2899557
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 噴射器簡介
1.2.2 噴射器理論模型
1.2.3 噴射器性能研究
1.2.4 噴射器結(jié)構(gòu)優(yōu)化
1.3 本文研究內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
2.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型
2.2 噴射器設(shè)計(jì)與試制
2.2.1 設(shè)計(jì)軟件編制與參數(shù)設(shè)計(jì)
2.2.2 噴射器樣機(jī)加工
2.3 流量校核和采集軟件編制
2.4 本章小結(jié)
3 噴射器數(shù)值模型、邊界、網(wǎng)格劃分及驗(yàn)證
3.1 物理模型
3.2 控制方程
3.3 狀態(tài)方程及相變模型
3.3.1 理想氣體狀態(tài)方程
3.3.2 濕蒸汽模型
3.3.3 相變模型
3.3.4 蒸汽狀態(tài)方程
3.4 湍流模型
3.5 邊界條件
3.6 網(wǎng)格無關(guān)性分析
3.7 本章小結(jié)
4 噴射器工況可調(diào)結(jié)構(gòu)性能研究
4.1 工況可調(diào)結(jié)構(gòu)方案
4.2 軸向距離性能研究
4.2.1 軸向最佳距離理論計(jì)算
4.2.2 空氣工況軸向位置實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
4.2.3 蒸汽工況軸向距離實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
4.3 喉部徑向面積調(diào)節(jié)性能研究
4.4 閃蒸對于驅(qū)動(dòng)流體射流影響研究
4.5 本章小結(jié)
5 噴射器動(dòng)量增強(qiáng)優(yōu)化研究
5.1 動(dòng)量增強(qiáng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案
5.2 空氣工況動(dòng)量增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
5.3 蒸汽工況動(dòng)量增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值分析
5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論及展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]喉嘴距對噴射器性能影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳偉雄,陳會(huì)強(qiáng),石朝胤,王迎春,種道彤,嚴(yán)俊杰. 中國科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(02)
[2]波紋狀噴嘴蒸汽引射器性能分析[J]. 屈曉航,田茂誠,羅林聰,冷學(xué)禮. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(35)
[3]可調(diào)式天然氣噴射引流器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[J]. 趙軍友,王秀會(huì),張振國,楊勇,鄒俊艷,劉敬. 石油礦場機(jī)械. 2012(07)
[4]噴射器在輕化工節(jié)能改造中的應(yīng)用[J]. 馬昕霞. 廣東化工. 2009(12)
[5]基于制冷劑R141B的噴射器混合模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 祝銀海,厲彥忠,魚劍琳. 化工學(xué)報(bào). 2008(09)
[6]一種新的噴射器模型及其實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[J]. 祝銀海,厲彥忠,魚劍琳,蔡文劍. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(09)
[7]水噴射器在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 崔國臣,張建旗,馬彥霞. 河南化工. 2003(10)
[8]蒸汽噴射式熱泵性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉志強(qiáng),沈勝強(qiáng),李素芬,阿布里提·阿不都拉. 大連理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2001(03)
[9]亞音速氣體噴射器的理論計(jì)算[J]. 郭金基. 流體工程. 1989(07)
[10]高溫噴射器的近似計(jì)算及其應(yīng)用[J]. 郭金基,陳啟強(qiáng),饒初概,馮道堆,梁澤梧. 流體工程. 1989(01)
碩士論文
[1]低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)熱力性能計(jì)算與仿真[D]. 魏巍.大連理工大學(xué) 2008
[2]可調(diào)式引射器的流動(dòng)特性研究[D]. 浦暉.福州大學(xué) 2005
本文編號(hào):2899557
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