可調(diào)式蒸汽噴射器的三維數(shù)值模擬及分析.pdf

1、蒸汽噴射器是一種將高壓蒸汽和低壓蒸汽混合，并發(fā)生能量交換，達(dá)到適中蒸汽壓力及抽取真空的裝置。它具有節(jié)能效果好、結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉和維修方便等優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)被抽吸介質(zhì)無嚴(yán)格要求，廣泛應(yīng)用于海水淡化、水利、化工、石油及航空等領(lǐng)域。
　　傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的噴射器是在特定工況參數(shù)下設(shè)計(jì)完成的，一經(jīng)制成則只能在設(shè)計(jì)工況時(shí)保持最佳的工作性能。一旦操作參數(shù)偏離設(shè)計(jì)工況，噴射性能會(huì)迅速降低，甚至不能工作。而可調(diào)式蒸汽噴射器在操作工況變化時(shí)可以對(duì)噴嘴喉部直徑

2、進(jìn)行調(diào)節(jié)，使噴射器穩(wěn)定運(yùn)行。
　　由于傳統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)方法不能對(duì)可調(diào)式蒸汽噴射器內(nèi)部的超音速流場做出準(zhǔn)確的分析和測定，本文采用商業(yè)模擬軟件STAR-CCM+，對(duì)可調(diào)式蒸汽噴射器進(jìn)行三維數(shù)值模擬。考察操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)可調(diào)式蒸汽噴射器內(nèi)部流場的影響，分析了噴射系數(shù)、噴射器各段效率以及混合室內(nèi)的渦結(jié)構(gòu)與操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的關(guān)系。
　　本文主要的研究工作：（1）分析了背壓、工作蒸汽壓力和引射蒸汽壓力對(duì)可調(diào)式蒸汽噴射器內(nèi)流場結(jié)

3、構(gòu)及性能的影響；（2）考察分析面積比對(duì)噴射系數(shù)、蒸汽流量、噴嘴效率、吸入室效率、混合室效率以及擴(kuò)壓室效率等參數(shù)的影響；（3）與設(shè)計(jì)參數(shù)相同的單噴嘴蒸汽噴射器，在相同操作工況下的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析；（4）對(duì)混合室內(nèi)流體渦結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。
　　研究結(jié)果表明：在噴射器偏離設(shè)計(jì)操作條件時(shí)，通過改變面積比可以將噴射器性能保持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的區(qū)域。操作壓力是影響噴射器工作性能的主要操作參數(shù)。噴嘴效率只受工作蒸汽壓力和面積比的影響；引射蒸汽壓力