旁通型喷嘴喷射器的环隙结构对性能的影响

对一种新型带旁通喷嘴的喷射器的性能进行了实验研究,分析了旁通喷嘴结构对喷射器引射特性的影响规律,结果表明:当喷射器处于临界模式下,旁通型喷嘴喷射器的引射性能要优于常规喷射器。环隙空腔间隙和第二喉部直径对引射性能的影响是非线性的。当环隙空腔间隙较小时,引射性能随着第二喉部直径的增大而提高;增大环隙空腔间隙后最优第二喉部直径将会减小。     

流体质量流量及压力对喷射器关键尺寸的影响

针对CO2吸收式制冷系统存在吸收效率低、膨胀损失大的问题,选择使用一种带有喷射器的新型CO2喷射器吸收式制冷系统。通过模型计算研究了工作流体及引射流体的质量流量与压力对喷嘴临界截面直径和圆柱形混合室截面直径的影响。结果表明,当其他条件固定不变时,喷嘴临界截面直径Db随工作流体质量流量在0.02~0.10kg/s范围内增加时从6.2mm增加到12.3mm,随工作流体压力在0.1~0.4MPa范围内增加时从66mm减小到34mm;圆柱形混合室截面直径De随引射流体质量流量在0.02~0.10kg/s范围内增加时从63mm增加到91mm,随引射流体压力在0.0023~0.0073MPa范围内增加时从37mm增加到83mm,由此可知圆柱形混合室截面直径存在最佳值。     

喷射器流动结构和性能的数值模拟研究

本文利用Fluent软件对蒸汽喷射器进行数值模拟计算,从射流混合机理角度出发,分析比较了喷射器内工作流体压力、引射流体压力及混合流体出口压力等工作参数变化对喷射系数的影响以及喷射系数变化的原因。结果表明:对给定的喷射器存在一个最佳工作流体压力,在此压力下喷射器可以获得最大喷射系数;随着引射流体压力的增加和出口压力的降低,喷射器的喷射系数逐渐增加。     

喷射器扩压室结构设计优化研究

扩压室对喷射器内混合流体的降速增压有着重要影响.本文基于真实流体物性,采用气体动力学方法建立改进的一维混合模型并提出扩压室结构设计优化方法.将模型计算结果与文献实验值对比验证了模型的准确性.分析了扩压室结构参数与喷射器膨胀比、喷嘴喉部直径和混合室直径之间的关系.结果表明,扩压室半锥角α随膨胀比Pg/Pe、扩压室出口直径...     

新型冰箱压缩/喷射混合制冷循环的研究

提出一种新型冰箱压缩/喷射混合制冷循环,该循环相对冰箱传统的简单制冷循环改动较小,只引入了一个冰箱用喷射器,易于实现。针对此循环进行了理论分析和计算,结果表明,混合循环与简单循环相比:制冷系数增加6%—12%,容积制冷量增加10%—18%,尤其对于大冷藏室的双温和多温冰箱节能效果更好。进而论述了喷射器喷嘴的临界截面直径和出口截面直径的设计与制冷量和制冷设计工况之间的对应关系。     

喉部面积比对喷射器性能的影响分析

利用真实气体的二维轴对称,模型对喷射式空调系统的喷射器进行CFD计算,为了研究喷射器的喉部面积比对喷射器性能的影响.在计算工况条件下,存在一最优的喉部面积比AR*(5.76),使得此时的喷射系数和系统COP最大.当AR AR*时,喷射器出现倒流现象,而且随着A...     

气液两相喷射器喷嘴型线优化设计

采用均相流模型一维计算方法,优化设计两相喷射器的工作喷嘴型线,与对应工况锥形喷嘴的流动参数进行对比。运用流体动力学方程,先使用等压降方法计算喷嘴型线,进而采取更适合两相流动的等速度梯度数学方法来优化型线。结果表明:在流场出口压力以及出口速度差值在1%以内的情况下,相较于锥形结构喷嘴,此方法得到的喷嘴结构贴合两相流膨胀加速过程,关键位置压力降变化稳定,膨胀波发生位置后移90%,喉部后的流体平稳区域是其5倍,加强对超音速流体的适应能力,得到良好品质的出口流场,使喷射器中工作流体和引射流体的初步混合不偏离理想混合压力,降低对喷射系数的影响。     

喷嘴直径对喷射器性能的影响分析

利用二维轴对称,真实气体模型对喷射式制冷空调系统的喷射器进行CFD计算。真实气体模型占用较多的计算机资源,但它的计算结果更加真实。计算的目的在于得到在不同喷嘴直径条件下喷射器性能的变化和制冷系统性能的变化情况。在计算工况条件下,存在一最优的喷嘴直径Dn*(5mm),使得此时的喷射系数和系统COP最大。当Dn>Dn*时,喷射系数和COP随着喷嘴直径的增加而减少;当Dn相似文献   

脉冲气液喷射器基本性能的研究

根据脉冲流体的动量方程,推导出了用于负压钻井液振动筛的脉冲气液喷射器的基本性能方程,从其工程实际情况出发对该基本性能方程进行简化,得到了脉冲气液喷射器的喷射系数与重要参数之间的关系式。运用MATLAB软件对性能方程编程后进行理论求解,得出了不同参数下脉冲气液喷射器的理论时均性能曲线。最终运用Fluent软件对脉冲气液喷射器进行了三维模拟,得出了结构参数和工作参数对其喷射性能的影响曲线。将两种软件得到的性能曲线进行对比,发现曲线趋势相近,验证了脉冲负压钻井液振动筛中脉冲气液喷射器的性能方程和数值模拟的有效性。研究结果为负压钻井液振动筛中脉冲气液喷射器的设计提供了理论指导依据。     

辅助引射对蒸汽喷射器性能影响的数值研究

首次提出了通过局部低压区辅助引射来改善蒸汽喷射器工作性能的技术途径,并利用FLUENT软件对蒸汽喷射器辅助引射前后内部流场进行了数值模拟计算,重点研究分析了双临界范围内背压波动工况下不同辅助引射方式对工作蒸汽质量流量、引射蒸汽质量流量、辅助引射蒸汽质量流量、内部流场和激波现象的影响及其原因。结果表明:混合室辅助引射不利于改善蒸汽喷射器的引射性能,而喉部辅助引射和扩压室辅助引射能提高蒸汽喷射器的引射效率,且在不同背压下存在一个最佳的辅助引射优化方案。     

Visualization of secondary flow choking phenomena in a supersonic air ejector

The present study deals with the visualization of the air flow inside a supersonic ejector. Our attention is more precisely focused on the choked flow phenomenon which occurs along the mixing chamber of the secondary nozzle and which can be visualized by CFD. Laser tomography visualizations are used to validate the CFD model. The evolution of flow configuration in the ejector with the primary stagnation pressure is examined both in the case of zero secondary flow and in the case of free entrainment of induced air.     

The surface roughness effect on the performance of supersonic ejectors

The paper presents the numerical simulation results of the surface roughness influence on gas-dynamic processes inside flow parts of a supersonic ejector. These simulations are performed using two commercial CFD solvers (Star- CCM+ and Fluent). The results are compared to each other and verified by a full-scale experiment in terms of global flow parameters (the entrainment ratio: the ratio between secondary to primary mass flow rate - ER hereafter) and local flow parameters distribution (the static pressure distribution along the mixing chamber and diffuser walls). A detailed comparative study of the employed methods and approaches in both CFD packages is carried out in order to estimate the roughness effect on the logarithmic law velocity distribution inside the boundary layer. Influence of the surface roughness is compared with the influence of the backpressure (static pressure at the ejector outlet). It has been found out that increasing either the ejector backpressure or the surface roughness height, the shock position displaces upstream. Moreover, the numerical simulation results of an ejector with rough walls in the both CFD solvers are well quantitatively agreed with each other in terms of the mean ER and well qualitatively agree in terms of the local flow parameters distribution. It is found out that in the case of exceeding the “critical roughness height” for the given boundary conditions and ejector’s geometry, the ejector switches to the “off-design” mode and its performance decreases considerably.     

HFC134a在太阳能喷射制冷系统中的性能分析

建立了系统热力学性能计算模型,分析了HFC134 a喷射系统的蒸发温度、喷嘴效率等参数对系统性能的影响。研究表明,冷凝温度改变对系统性能和喷射系数的影响大于蒸发温度的影响;混合效率每减小1%,系统COP减小5%左右;系统COP随蒸发温度的增而增,随冷凝温度的增而减。HFC134 a喷射系统设计时,尽量使蒸发温度在4—12℃,冷凝温度在30—36℃之间变化,该研究为HFC134 a在喷射系统中的设计和优化提供了技术支持。     

二维超-超引射器混合室流场特性

搭建了二维超-超引射器实验系统,进行了二次喉道型式引射器启动特性和负载特性实验,获得了引射器混合室内流场纹影图,结果表明:超声速引射器临界启动状态下,混合室内存在反压引起的激波系;引射器完全启动状态下,主激波系可始于混合室后段,无需被完全吞入二次喉道内;二次流对引射器启动有助推效果,可使混合室内激波系后移;一次流对二次流有压缩作用,且一次流工作压力越高,压缩作用越强;一次流、二次流之间会形成明显的混合层,当一次流、二次流静压不匹配时,一次流喷管出口内端壁处将形成较强斜激波,其在固壁与混合层之间反射、交叉,并向下游延伸,会降低一次流引射性能。     

太阳能喷射式空调系统中喷射系数的计算方法的探讨

喷射系数是喷射器最重要的性能参数之一,在喷射式空调系统中喷射系数的大小直接决定着太阳能喷射式空调系统的工作能力。通过研究发现,测得喷射器的进口、出口壁面的温度和压力,利用制冷剂工质的物性计算软件计算出测点的热工参数,根据热力学定律可以计算出喷射系数。通过喷射器的CFD模拟数据计算,并且把由质量流量计算的直接法所获得的喷射系数,与壁面测量法计算的间接法所获得的喷射系数进行了比较,比较结果验证了喷射系数的壁面测量法的可行性。     

Intensification of mixing by small-size jets in ejectors with central nozzle

An experimental investigation of the influence of mixing intensification by small-size jets on the startup and characteristics of a gas ejector with central nozzle and a convergent mixing chamber is carried out. It is shown that at high flow rates of the secondary gas, the critical regime is not settled because of the formation of a thick subsonic layer near the chamber wall. In these cases, a stepwise startup was done. The range of critical regimes is limited by the reloading point, at which the velocity near the chamber wall becomes sonic. The critical regime breakdown behind the reloading point occurs due to the upstream propagation of the back pressure through the subsonic layer. The mixing intensification ensures the equalization of the velocity profile and the extension of the range of critical regimes. Despite the improvement of characteristics the mixing in an ejector with the central nozzle remains incomplete. Experimental characteristics are compared with the computed ones. The mixing process is isobaric in the computation without the consideration of dissipative losses because of which the rise of the pressure of a mixture of primary and secondary gases occurs.     

含水天然气喷射装置性能的数值模拟

本文针对天然气喷射装置在低压气带水情况下的运行特性进行了数值模拟,获得了超声速喷射装置在气液两相运行时装置的性能变化规律。计算结果表明:低压气流量随着水滴质量流量的增加而减小,引射比随着水滴质量流量的增大而减小;低压气流量随着水滴直径的增加而逐渐减小,但当水滴直径大于20μm时,低压气流量基本保持不变,引射比变化规律与低压气流量的变化规律基本一致。本文工作对天然气引射装置的设计和实际运行具有重要指导意义。