双流体共引喷射器数值优化研究

双流体共引喷射器是船用海水淡化设备的关键部件,其结构参数和工作参数将对性能产生较大影响,利用数值模拟方法优化双流体共引喷射器的结构参数和工作参数,分析结果显示:随着出口直径的增大,引射效果增强;喷嘴处的最低压力随着喷嘴距的减小而降低,将增强一、二级喷嘴处的引射效果。两级喷嘴面积比要大于一定值才能获得较好的引射效果,同时不同面积比,导致两级喷嘴处的压力差也不同。喷嘴直径和喷嘴倾斜角不变的情况下,工作入口直径越大,引射效果越差;喷嘴倾斜角需要在一定范围内才能满足设计要求,改变喷嘴倾斜角对一级喷嘴处的影响会比二级喷嘴处的影响大。     

文丘里管射流装置的结构及工作原理

运用文丘里管改进现有的射流装置，设计出新型的文丘里管射流装置。阐释了其理论模型，并根据实验得出了经验数据。对新型射流装置的技术方案的合理性进行了验证。     

一种新的喷射器模型及其实验验证

根据喷射器内的湍流流动特征,引入临界圆的概念,即引射流体在混合腔入口处马赫数为1的位置;依据管内流动的速度分布特点,定义了一个二维速度分布函数来近似喷射器内的实际速度分布;利用喷射器的进出口能量平衡方程,建立了一种新的喷射器模型.模型的计算过程非常简单,不需要迭代计算.相比于现有的一维喷射器模型,采用二维速度分布函数的新模型具有较高的精度,同时它只含有8个代数方程,有结构简单和便于应用的优点.采用低沸点的R141B作为工质,建立了一个喷射制冷循环的实验平台.实验验证结果显示,新模型预测引射系数的最大误差仅为一6.03%,因此可以用于对喷射器的性能进行仿真和预测.     

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。     

结合双效吸收式热泵的新型海水淡化系统

本文提出低温多效海水淡化与双效并联溴化锂吸收式热泵有机结合的新系统(LT-MED-AHP),阐述系统集成构思与特点,模拟分析系统性能特性,同时利用EUD分析方法揭示出关键过程中的节能机理.高温蒸汽输入热泵子系统,提升了海水淡化子系统末效产生蒸汽的品位,研究表明,新系统生产单位淡水的能耗比传统的蒸汽喷射器集成方式(LT-MED-TVC)降低了35.6%.本文工作为低温多效海水淡化装置的进一步节能降耗提供了新途径.     

喷射器理论研究进展

简要介绍了喷射器的结构及其工作原理、流体在喷射器中流动和混合的机理。按照热力学和动力学分析方法,对喷射器的理论研究进行了详细的论述,并将理论分析结果与实验结果进行了对比,指出了各自的优缺点;对比结果表明动力学分析方法能更为准确的预测喷射器的性能,给出更为详细的信息。     

小型太阳能喷射制冷用喷射器结构优化的实验研究及计算方法改进

对小型太阳能喷射式制冷用喷射器进行了正交实验研究,得到了此类小型喷射器性能与各参数间的关系,确定了最优的主要结构参数,并认为最优的结构参数与索科洛夫的经典方法计算结果有一定差异.提出了基于实验数据的小型喷射器喷射系数的改进计算方法.     

基于伴随求解器的PEMFC喷射器尺寸优化

喷射器以其体积小、无运动部件等一系列优点,正成为氢燃料电池氢气再循环的理想解决方案。通过使用计算流体动力学(computation fluid dynamic, CFD)模拟了燃料电池氢循环喷射器不同进口压力下,喷射器内部流场情况,通过伴随方法找出了对引射比的影响最大的喷射器位置,获取了多组工况下喷射器内部压力场、速度场、质量分布场,分析了喷射器尺寸在不同工况下对喷射器性能的影响规律,并通过伴随方法对喷射器尺寸进行优化显著提升了引射比。结果表明：通过伴随方法分析后,得出喉口处对喷射器引射比影响最大,通过伴随方法优化模型后,各工况下喷射器引射比平均提23%。结果有助于未来宽工况喷射器的设计。     

蒸汽喷射制冷系统中喷射器内特殊流动现象的研究

本文通过求解二维N-S方程来模拟蒸汽喷射器内复杂的流动混合过程,模拟时使用了蒸汽的真实物性公式。与理想气体假设不同,真实物性的带入,真实地反映了蒸汽经缩放喷嘴时,温度递减,喷嘴出口后温度场波动变化的特征．模拟时,通过对节点焓值的计算,得出了喷射器内发生相变的蒸汽的百分含量,实现了相变现象的定量分析。在激波捕捉方面,验证了喷射器内喷嘴出口后,膨胀波(压缩波)经混合层反复折射、转化、衰减的过程,以及在扩压室入口会产生斜激波的理论预测。