研究喷射器某蒸汽喷射器数学建模及结构优化电大

论文导读：
摘要：随着节能要求的不断提升,乏汽回收不足越来越引起人们的重视,由此,有必要对乏汽回收技术进行深入的探讨。蒸汽喷射器是一种可从提升低压流体的压力而不需要消耗机械能的设备,节能效果明显,本论文主要针对蒸汽喷射器在回收某种低压乏汽时的工作性能进行探讨。虽然喷射器结构简单,但是内部流场非常复杂,有着着激波、涡旋、粘性干扰、气体效应等复杂的物理现象。若只是的采取半经验与半论述相结合的探讨办法对其进行设计计算,误差较大。为减小设计误差,本课题首先在半经验与半论述相结合的探讨办法的基础上初步建立设计工况下的蒸汽喷射器的物理模型,然后使用CFD技术对该模型进行数值优化,并对其内部流场进行详细分析。本论文通过逐步调整模型各个部位的结构参数,分析蒸汽喷射器的结构参数对其工作性能的影响规律,并在此基础上对该模型进行优化,得出一组在设计工况下的该模型的最佳结构尺寸。探讨表明,合理改进模型的结构参数,可从显著的增大引射系数,提升模型的工作性能。为检验优化后的结构模型对变工况的适应性,本论文针对工作压力、引射压力、出口压力三个工作参数在单因素变化时的变工况特性进行了探讨。探讨表明,工作蒸汽压力过高或者过低均不利于喷射器的正常运转,在一定的工作蒸汽压力范围内,蒸汽喷射器的引射系数随着蒸汽压力的提升逐渐增大,但是超过临界值后其引射系数反而随着蒸汽压力的提升而降低,对于该模型其适宜的工作蒸汽压力范围为：0.9MPa～1.1MPa,且在0.9MPa时引射系数最大,工作性能最佳；蒸汽喷射器的引射系数随着引射压力的提升而增大,但是在实际工程中,乏汽压力一般较低,且由现场决定,由此一般不考虑通过提升乏汽的压力来提升设备的工作性能；蒸汽喷射器只能在一定的背压范围内可从高效运转,且在临界背压范围内变化时引射系数几乎不变,但是超过临界背压后蒸汽喷射器的引射系数会迅速下降,对于该模型其出口临界背压约为0.4MPa。关键词：蒸汽喷射器论文数值模拟论文几何结构论文变工况论文
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ABSTRACT5-10
第1章 绪论10-18

1.1 前言10

1.2 喷射器介绍10-13

1.2.1 喷射器的工作原理11

1.2.2 喷射器的分类极为特征11-13

1.2.3 喷射器的运用13

1.3 喷射器的进展及探讨近况13-17

1.3.1 喷射器的主要设计办法13-14

1.3.2 国内外探讨综述14-17

1.4 本课题探讨的主要内容17-18

第2章 蒸汽喷射器的基本论述及结构设计18-31

2.1 射流的流动结构18-21

2.

1.1 射流的分类18

2.

1.2 无限空间射流结构18-20

2.

1.3 有限空间射流结构20-21

2.2 蒸汽喷射器的重要参数21

2.3 蒸汽喷射器的性能方程21-28

2.3.1 蒸汽喷射器的基本方程21-26

2.3.2 蒸汽喷射器的主要损失极为效率26-28

2.3.3 最优参数方程28

2.4 蒸汽喷射器的相似定律28-29

2.5 蒸汽喷射器的结构尺寸29-30

2.6 本章小结30-31

第3章 蒸汽喷射器数值建模与分析31-46

3.1 蒸汽喷射器数学模型的建立31-34

3.

1.1 制约方程31

3.

1.2 湍流模型31-34

3.2 模型近壁面的湍流处理34-37
3.

2.1 近壁区的特征及处理办法34-36

3.

2.2 壁面函数法36-37

3.3 制约方程的离散37-42

3.1 制约方程常用的离散办法37-39

3.2 二阶迎风格式的离散方程的建立39-42

3.4 蒸汽喷射器模型的简化及网格的划分42-44

3.4.1 模型的简化42-43

3.4.2 网格的划分43-44

3.5 流体的物性及边界条件的设置44

3.6 离散方程求解器的选择44-45

3.7 本章小结45-46

第4章 蒸汽喷射器的几何结构对工作性能的影响与结构优化46-73

4.1 蒸汽喷射器内部流场分析46-48

4.2 喉嘴距的转变对模型工作性能的影响48-52

4.3 蒸汽喷嘴出口截面积与喉部截面积的比值对模型工作性能的影响52-56

4.4 混合室锥形段入口直径与长度的转变对模型工作性能的影响56-62

4.1论文导读：

混合室锥形段入口直径的转变对模型工作性能的影响56-59

4.2 混合室锥形段长度的转变对模型工作性能的影响59-62

4.5 混合室圆柱段直径与长度的转变对模型性能的影响62-68

4.5.1 混合室圆柱段直径的转变对模型工作性能的影响62-65

4.5.2 混合室圆柱段长度的转变对模型工作性能的影响65-68

4.6 扩压室直径与长度的转变对工作性能的影响68-72

4.6.1 扩压室直径的转变对模型工作性能的影响68-70

4.6.2 扩压室长度的转变对工作性能的影响70-72

4.7 模型的最优结构参数72

4.8 本章小结72-73

第5章 变工况运转对蒸汽喷射器工作性能的影响分析73-77

5.1 工作蒸汽压力的转变对模型工作性能的影响73-75

5.2 出口压力的转变对模型工作性能的影响75

5.3 引射蒸汽压力的转变对模型工作性能的影响75-76

5.4 本章小结76-77

第6章 结语与展望77-79

6.1 结论77-78

6.2 展望78-79

参考文献79-82
致谢82-83
探讨生期间发表的论文83