刘岚[1]2000年在《蒸汽喷射器三维流场的数值模拟计算与分析》文中研究说明气体喷射器作为一种节能装置，可回收大量余热，起到了节能和环保的双重作用，在工业部门中得到广泛应用。其内部经历着复杂的多维湍流流动过程，而其中喷嘴更是决定喷射器是否正常工作的关键部件。本文在详细分析喷射器内部流动的基础上，建立了三维湍流流动的数值模拟计算模型，并主要对喷嘴的流场进行了详细的计算分析。本文主要内容有： 1、深入分析了KIVA系列程序与相关的CFD理论方法，结合气 体喷射器喷嘴的流动特点，建立了喷射器喷嘴复杂流场结构 的三维数值模拟计算模型和计算方法，并应用于喷射器喷嘴 稳态流场的数值模拟计算中。 2、根据气体喷射器结构和特点建立了喷射器整体及喷嘴通用计 算网格的生成方法，并编制了相应的计算网格生成程序。其 网格生成方法及程序适用于各种结构及尺寸的喷嘴和喷射 器，充分体现了其灵活性和实用性。 3、运用本文开发的通用计算网格生成程序结合三维流场数值模 拟计算程序，针对不同的边界条件和结构尺寸的喷嘴流场， 进行了数值模拟计算， 考察了以上各特性参数对喷射器内部 流动的影响，并根据计算结果的分析提出了喷射器喷嘴设计 的建议。 4、比较全面地考虑了各种不可逆因素（如摩擦、散热等）对流 场各参数的影响，进一步完善了喷射器的研究。
邵天[2]2013年在《蒸汽喷射器的数值模拟分析与研究》文中进行了进一步梳理在传统的蒸发过程中，二次蒸汽的能量往往被浪费，但是热泵蒸发系统可以有效解决这个问题。此系统的核心部件就是蒸汽喷射器，该装置虽然具有结构简单，成本低廉，运行可靠等优点，但是内部的流动过程比较复杂，因此对蒸汽喷射器的研究还有待深入。为了更好地描述蒸汽喷射器的工作过程，在应用中达到更加节能的效果，本文借助STAR-CCM+软件对典型的单喷嘴蒸汽喷射器进行了三维数值模拟，控制方程的离散采用有限体积法，湍流模型采用标准k-ε模型，并使用壁面函数修正壁面区域。考察并分析了工作蒸汽、引射蒸汽压力、工作喷嘴位置、喷嘴喉部直径对其工作性能的影响。并在此基础上设计了新型三喷嘴蒸汽喷射器，通过模拟对新型喷射器的工作情况作了考察与分析，并发现其具有一定的优点。模拟计算结果显示，操作工况与结构参数均对蒸汽喷射器的工作性能产生很大的影响。模拟可以得到单喷嘴及三喷嘴蒸汽喷射器的工作过程及内部流场状态，并可采用速度云图和压力云图来解释喷射器内的不同的混合情况。其中针对单喷嘴蒸汽喷射器，得到了关于此尺寸的蒸汽喷射器的最佳操作参数，找到了工作蒸汽压力分别和不同的工作喷嘴位置、喷嘴喉部直径组合的最佳值，使得蒸汽喷射器的喷射系数达到最大，从而起到节能作用。与经典单喷嘴蒸汽喷射器对比，三喷嘴蒸汽喷射器在工作蒸汽压力波动时可以更稳定的工作，因此该结构更适用于不稳定的操作工况中；在三喷嘴蒸汽喷射器中，工作流体与引射流体可以更快混合均匀，因此其混合室缩短后仍可以正常工作，节省了设备材料与安装空间；对于三喷嘴蒸汽喷射器，对不同工作喷嘴的喉颈尺寸进行模拟，结果发现等面积的设计原则为最佳设计方法；增加喷嘴个数，发现三喷嘴与四喷嘴喷射器的喷射系数较高，过多的喷嘴数则导致工作性能下降。
李敏[3]2011年在《硝酸钾结晶器的数值模拟及结构优化研究》文中认为真空结晶器具有蒸发能力高、运行成本相对低廉,并且能在低压下进行连续操作等特点,因此真空结晶器广泛应用在化工、石油等多种不同行业的无机盐溶液的蒸发浓缩,也可以用在废液处理等方面。硝酸钾就是利用这种结晶器来进行真空冷却结晶工艺生产。根据对丹祥农资有限公司的调研结果以及参考文献资料得出,硝酸钾结晶器在真空冷却结晶时,由于硝酸钾结晶器的喷射器抽真空的作用而出现的溶液闪蒸飞溅现象以及硝酸钾微小颗粒在重力作用下沉积、堆栈而导致的结晶器内壁结垢,因此硝酸钾结晶器结晶效果的好坏,直接关系硝酸钾真空冷却结晶连续生产的能力。本文是针对硝酸钾结晶进行相关的研究的。硝酸钾真空冷却结晶时,需要通过蒸汽喷射器抽真空,以维持结晶器内的真空度,由此可见蒸汽喷射器是整个冷却结晶工艺的关键性部件之一。在设计资料手册上,喷嘴出口到混合室入口的距离X(见图3.2)是一个范围值,而这个值对喷射器的影响较大,因此对不同X的喷射器采用Fluent 6.3进行模拟计算,分析选取最佳X值。真空冷却结晶硝酸钾时,水溶液会出现闪蒸现象,这个过程涉及到了相变,因此将所研究的模型定性为气液固三相流,本文采用ANSYS 12.1中的Fluent模块模拟计算。在处理溶液中水分闪蒸相变时,利用了Fluent强大的二次开发功能,编写了UDF程序进行模拟计算。计算结果表明,在硝酸钾溶液的进口上方的结晶器内壁面上,固相体积分率相对于进口对面的内壁面多,并且在母液Ⅰ上方的壁面处,硝酸钾固相体积含率达到了0.7,这一模拟结果与丹祥农资有限公司的实际生产情况相吻合。对此,将原来的硝酸钾结晶器进行了结构优化改进,设置相同的工况参数和进出口边界条件,同样用Fluent模块对优化结构的结晶器进行数值模拟,模拟结果显示出母液Ⅰ排出口不会出现大块颗粒结晶,便于母液Ⅰ的排出。而且优化的硝酸钾结晶器在结构上减少了与溶液的接触面,从根源上减少了结垢现象。
刘娜[4]2014年在《太阳能喷射式制冷系统中蒸汽喷射器性能的数值模拟》文中研究指明随着经济的发展,人类对能源的需求越来越大,加上开发消耗常规能源带来的一系列环境问题,使得新能源开发利用受到越来越大的关注。其中,太阳能因其资源丰富、无需运输、对环境无任何污染等优势成为了各行业开发利用的重点。太阳能喷射式制冷具有优于其他制冷方式的特点,该系统操作简单,几乎无运动部件,运行稳定,使用寿命长。所以,本文针对太阳能喷射式制冷系统展开研究,以制冷系统中常用的制冷剂为工质,分析了该系统的整体性能,并对其中的喷射器进行了三维数值模拟。本文首先从太阳能喷射式制冷系统性能、蒸汽喷射器的二维与三维数值模拟等方面综述了其在国内外的发展与研究现状,提出了本文研究的主要内容；然后理论上分析了该系统的性能随制冷剂种类、工作参数的变化趋势；接着根据索科洛夫阐述的蒸汽喷射器设计的原理和方法,对喷射器进行了结构设计,并利用FLUENT软件进行三维数值计算。结果表明：喷射器的喷射系数随着工作流体和引射流体的压力升高而增大,随着出口压力的升高而减小；而且随着工作流体压力的升高,喷射系数的增大趋势逐渐减弱；引射流体过低或混合流体出口压力过高时,工作流体都不能引射被引射流体,即喷射器不能工作;喷嘴扩张角在8-16°变化时喷射系数比较理想；喷嘴的收缩角在30～40°范围内变化时喷射系数较好；喷射器的喉部截面积比对喷射系数影响很大,该值过低时喷射器不能工作,过大时喷射系数迅速降低；流线型结构可以提高喷射器性能,它的弯曲程度对喷射器性能影响很小；喷嘴出口带导流段有助于喷射器性能的提高。
王立慧, 许玉谋, 冯静[5]2016年在《基于Fluent的蒸汽喷射器结构研究与优化》文中认为设计了一种用于加热黏稠类物料的蒸汽喷射装置,基于计算流体力学软件Fluent数值模拟方法对不同结构蒸汽喷射装置的速度场、温度场和压力场分布情况进行研究。结果表明,螺旋导柱截面宽度占据混合区域宽度约40%左右时,对蒸汽流的分散作用最佳,速度情况和出口温度分布情况较为理想;螺旋导柱截面形状为正方形时其压力和温度有最优解,为菱形时其湍动能分布有最优解。研究结果为改进蒸汽喷射器结构和提升喷射器的工作效率提供了必要的理论依据。
参考文献：
[1]. 蒸汽喷射器三维流场的数值模拟计算与分析[D]. 刘岚. 大连理工大学. 2000
[2]. 蒸汽喷射器的数值模拟分析与研究[D]. 邵天. 河北工业大学. 2013
[3]. 硝酸钾结晶器的数值模拟及结构优化研究[D]. 李敏. 湘潭大学. 2011
[4]. 太阳能喷射式制冷系统中蒸汽喷射器性能的数值模拟[D]. 刘娜. 青岛大学. 2014
[5]. 基于Fluent的蒸汽喷射器结构研究与优化[J]. 王立慧, 许玉谋, 冯静. 舰船电子对抗. 2016
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