【摘 要】
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随着人们能源保护意识的提高,水蒸汽喷射泵这种利用工业余热和太阳能等热源工作的设备越来越受到人们重视,因此对水蒸汽喷射泵的研究有着重要的意义。然而,由于水蒸汽喷射泵
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随着人们能源保护意识的提高,水蒸汽喷射泵这种利用工业余热和太阳能等热源工作的设备越来越受到人们重视,因此对水蒸汽喷射泵的研究有着重要的意义。然而,由于水蒸汽喷射泵内部流动复杂、工作效率低,所以提升水蒸汽喷射泵工作性能的研究更加必要。近年来,对喷射器的数值模拟得到重视,在许多方面都已经做了很多工作,但文献中的实验数据十分有限,这影响了喷射器理论模型的适用性和数值方法的可靠性的数据支持,因而也制约了数值模拟的应用。此外,对水蒸汽喷射实验系统的研究大多是针对单一变量,进行多因素分析的研究较少。因此,为了深入研究和全面了解喷射器的性能,以及为数值模拟提供实验支撑,有必要设计及构建水蒸汽喷射系统实验平台,在此基础上对喷射泵的性能做更多的实验研究,并优化实验系统获得更可靠的实验数据。本文的主要研究工作如下：(1)对现有小型水蒸汽喷射实验系统进行改进。主要针对扩压器结构,并进行结构改进,优化喷射器性能。(2)以实验系统主喷射器为建模依据,采用ANSYS FLUENT 14.0,数值模拟喷射器内部流场,得到不同几何参数下扩压器壁面压力分布、引射系数曲线及临界背压。同时运用模拟结果对喷射器的改进提出建议。(3)以实验系统主喷射器为建模依据,采用ANSYS DesignXplorer,对现有喷射器进行多因素分析,对喷射器的性能提高提出改进建议。本文研究工作表明,在一定区域内,随着扩压器喉部直径的增加,喷射器的引射系数呈增大的趋势。随着引射蒸汽压力的升高,喷射器的引射系数呈增大的趋势。另外,在现有设备的条件下,操作参数中,工作蒸汽入口压力对引射系数影响的灵敏度高于引射蒸汽入口压力。
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