喷嘴对喷射器性能影响的数值分析

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1、万方数据分类号UDC密级学位论文喷嘴对喷射器性能影响的数值分析作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：汪吉军王承阳副教授东北大学材料与冶金学院硕士学科类别：工学工程热物理2014年6月论文雀，期：2014年6月2014年7月答辩委员会主席：李宝宽张琦徐景久东北大学2014年6月万方数据ADissertationinEngineeringThermalPhysicsNumericalAnalysisoftheEffectoftheNozzleontheEjectorPerformanceBy

2、WangJijunSupervisor：AssociateProfessorWangChengyangNortheasternUniversityJune2014万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢=亡巴思。学位论文作者签名：衙专绰日期：卯缈．6．协学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解

3、东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口学位论文作者签名：多易吻辱签字日期：硼／缈．易．以丙斛√导师签名：签字日期：沙r≯石．影万方数据东北大学硕士学位论文摘要喷嘴对喷射器性能影响的数值分析摘要我国是一个能源消耗大国，节能和环保是当今社会首要研究的问题。喷射器作为一个简单且具有较高工作效率的工业设备，在冶金、石油化

4、工、轻工纺织、建筑、制冷、工业热工等领域得到了广泛的应用。提高流体的压力而不直接消耗机械能是喷射器的基本特点，其结构比采用机械增压设备简单而可靠，节能效果也更为显著。在喷射器中，超音速喷嘴是将工作流体的压力能转化为速度能的核心部件，因此，喷嘴的优化设计是提高喷射器性能的重要措施。本文在索科洛夫喷射器设计理论的基础上，通过合理的假设并根据喷射器的结构设计公式，建立了以制冷剂R134a为工质的喷射器的物理模型。在所设计的工况下运用Fluent数值模拟的方法对喷射器内部进行了二维流场的数值模拟计算，分析了湍流模型、离散格式等因素对数值计算

5、结果的影响，以期获得网格收敛的解，同时得到了喷射器内压力场、速度场和温度场的分布规律。为了考察喷嘴对喷射器性能的影响，本文对不同热力参数(工作流体的压力)和结构参数(喷嘴出口与喉部的面积比和喷嘴轴向尺寸)的喷嘴进行了研究，模拟结果表明：喷嘴中工作流体压力低于3．2MPa时，喷射系数随着工作流体压力的升高而增大，当压力高于3．2MPa时，喷射系数随工作流体压力的升高而减小，喷嘴中工作流体压力适宜的取值范围为3．2MPa-3．6MPa；当喷嘴面积比为2．51时喷射系数达到最大，喷嘴面积比为1．61，1．73，2．29时喷射器无法正常工作

6、，所以喷嘴面积比保持在2．14~2．51范围内，喷射器工作性能最佳：喷嘴收缩段与喷嘴出口直径比值在1．05-2．11之间，扩散段长度与出口直径比值在0．84~1．89之间变化时，喷射系数的变化幅度不大，所以喷嘴轴向尺寸在一定范围内对喷射器的性能影响很小。关键词：喷射器；喷嘴；数值模拟；喷射系数；性能III万方数据东北大学硕士学位论文AbstractNumericalAnalysisoftheEffectoftheNozzleontheEjectorPerformanceAbs仃actTheconsumptionofenergyisr

7、atherhugeinourcountry，energysavingandenvironmentalprotectionissuesistheprimaryresearchintoday’Ssociety．EjectorasaindustrialequipmentwhichissimpleandhashighworkingefficiencySOthatithasbeenwidelyusedinmetallurgy,oilchemicalindustry,lightindustry,textile，construction，refr

8、igeration，industrialthermalandotherfields．Thefundamentalcharacteristicoftheejectorisincreasingthepressureofthefluidme