噴嘴對噴射器性能影響的數(shù)值分析.pdf

1、我國是一個(gè)能源消耗大國，節(jié)能和環(huán)保是當(dāng)今社會(huì)首要研究的問題。噴射器作為一個(gè)簡單且具有較高工作效率的工業(yè)設(shè)備，在冶金、石油化工、輕工紡織、建筑、制冷、工業(yè)熱工等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。提高流體的壓力而不直接消耗機(jī)械能是噴射器的基本特點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)比采用機(jī)械增壓設(shè)備簡單而可靠，節(jié)能效果也更為顯著。在噴射器中，超音速噴嘴是將工作流體的壓力能轉(zhuǎn)化為速度能的核心部件，因此，噴嘴的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高噴射器性能的重要措施。
　　本文在索科洛夫噴射器設(shè)計(jì)理

2、論的基礎(chǔ)上，通過合理的假設(shè)并根據(jù)噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)公式，建立了以制冷劑R134a為工質(zhì)的噴射器的物理模型。在所設(shè)計(jì)的工況下運(yùn)用Fluent數(shù)值模擬的方法對噴射器內(nèi)部進(jìn)行了二維流場的數(shù)值模擬計(jì)算，分析了湍流模型、離散格式等因素對數(shù)值計(jì)算結(jié)果的影響，以期獲得網(wǎng)格收斂的解，同時(shí)得到了噴射器內(nèi)壓力場、速度場和溫度場的分布規(guī)律。
　　為了考察噴嘴對噴射器性能的影響，本文對不同熱力參數(shù)（工作流體的壓力）和結(jié)構(gòu)參數(shù)（噴嘴出口與喉部的面積比和噴嘴軸

3、向尺寸）的噴嘴進(jìn)行了研究，模擬結(jié)果表明:噴嘴中工作流體壓力低于3.2MPa時(shí)，噴射系數(shù)隨著工作流體壓力的升高而增大，當(dāng)壓力高于3.2MPa時(shí)，噴射系數(shù)隨工作流體壓力的升高而減小，噴嘴中工作流體壓力適宜的取值范圍為3.2MPa～3.6MPa;當(dāng)噴嘴面積比為2.51時(shí)噴射系數(shù)達(dá)到最大，噴嘴面積比為1.61，1.73，2.29時(shí)噴射器無法正常工作，所以噴嘴面積比保持在2.14～2.51范圍內(nèi)，噴射器工作性能最佳;噴嘴收縮段與噴嘴出口直徑比值在