資源描述：
《蒸汽噴射器內(nèi)流動與相變特性的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、中文圖書分類號：TK121密級：公開UDC：621學(xué)校代碼：10005博士學(xué)位論文DOCTORALDISSERTATION論文題目：蒸汽噴射器內(nèi)流動與相變特性的研究論文作者：武洪強(qiáng)學(xué)科：動力工程及工程熱物理指導(dǎo)教師：劉中良論文提交日期:2017年3月UDC：621學(xué)校代碼：10005中文圖書分類號：TK121學(xué)號：B201305003密級：公開北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文題目：蒸汽噴射器內(nèi)流動與相變特性的研究英文題目：ASTUDYONTHEFLOWANDPHASECHANGECHARACTERISTICSINSTEAMEJECTOR論文作者：武洪強(qiáng)學(xué)科專業(yè)：動力工程
2、及工程熱物理研究方向：可再生能源利用及先進(jìn)環(huán)境能源理論與技術(shù)申請學(xué)位：工學(xué)博士指導(dǎo)教師：劉中良所在單位：環(huán)境與能源工程學(xué)院答辯日期：2017年5月授予學(xué)位單位：北京工業(yè)大學(xué)DissertationSubmittedtoBeijingUniversityofTechnologyforDoctorDegreeofEngineeringASTUDYONTHEFLOWANDPHASECHANGECHARACTERISTICSINSTEAMEJECTORMajorinPowerEngineeringandEngineeringThermophysicsBeijingUnive
3、rsityofTechnologyMay,2017獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京工業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名：武洪強(qiáng)日期：2017年06月08日關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解北京工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許論文被查閱和借閱；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠?/p>
4、內(nèi)容，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。（保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定）簽名：武洪強(qiáng)日期：2017年06月08日導(dǎo)師簽名：劉中良日期：2017年06月08日摘要摘要蒸汽噴射器的實(shí)用性強(qiáng)，應(yīng)用前景廣泛且流動過程中存在著特殊的復(fù)雜性，為了提升其噴射性能有必要對其內(nèi)部流動過程進(jìn)行深入分析。本文圍繞著蒸汽噴射器內(nèi)部流體流動過程及其相變特性進(jìn)行了深入的理論與實(shí)驗(yàn)研究，主要研究工作包括：建立了蒸汽噴射器單相數(shù)值計(jì)算模型，深入分析蒸汽噴射器內(nèi)流體流動過程，并分析研究了流體工作參數(shù)和混合室結(jié)構(gòu)參數(shù)對蒸汽噴射器噴射性能的影響。研究結(jié)果表明，蒸汽噴射器混合出口壓力存在一個臨界
5、值，工作蒸汽入口壓力存在一個最佳入口壓力，噴射性能隨著引射蒸汽入口壓力的增加而逐漸提升，混合室存在一個最佳長度范圍和一個最佳收縮角度。搭建了蒸汽噴射器可視化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，應(yīng)用可視化、高速攝像等技術(shù)對蒸汽噴射器內(nèi)流體流動過程進(jìn)行了可視化研究，實(shí)驗(yàn)研究了對蒸汽噴射器噴射性能有著重要影響的混合室內(nèi)流體流動過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合室內(nèi)有明顯液體存在，中軸線附近存在一股含有大量霧狀小液滴的高速流動的濕蒸汽流，混合室壁面上存在有大量液滴以及液膜或多股水流。應(yīng)用可視化實(shí)驗(yàn)與等壓混合蒸汽噴射器理論深入分析了引射蒸汽入口壓力對混合室內(nèi)流體流動的影響。可視化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引射蒸汽入口壓力越
6、高，開始形成液膜或者多股水流的位置越靠前。開始形成液膜或者多股水流的位置越靠前，表明混合室壁面附近流體速度沿壁面位置增大的越快。等壓混合蒸汽噴射器理論分析表明，隨著引射蒸汽入口壓力增大，等壓混合的位置不變，等壓混合時引射流體膨脹更加充分，流速增大。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論分析在一定程度上得到了相互印證。建立了適用于跨音速兩相流動的濕蒸汽模型，濕蒸汽模型中引入了凝結(jié)成核以及液滴生長模型。該模型是含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)方程和液滴數(shù)密度方程的歐拉-歐拉兩相流模型。應(yīng)用濕蒸汽模型對蒸汽噴射器內(nèi)兩相流動過程進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，研究結(jié)果表明，濕蒸汽模型下，蒸汽噴射器噴嘴內(nèi)流體流動過程中存在凝結(jié)激波現(xiàn)象
7、，蒸汽噴射器的引射系數(shù)略高于理想氣體模型的，工作參數(shù)和混合室結(jié)構(gòu)參數(shù)對于噴射器性能的影響規(guī)律與理想氣體模型的相類似。針對濕蒸汽模型下蒸汽噴射器的引射系數(shù)略高于理想氣體模型的結(jié)果，對比分析了理想氣體與濕蒸汽模型中，蒸汽噴射器混合室內(nèi)壓力、速度、溫度等參數(shù)的分布，進(jìn)而闡明了濕蒸汽模型下蒸汽噴射器的引射系數(shù)略高于理想氣體I北京工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文模型的原因。研究結(jié)果表明，濕蒸汽模型預(yù)測出現(xiàn)了凝結(jié)相變，相變潛熱對蒸汽產(chǎn)生了加熱作用，抵消了因氣體膨脹導(dǎo)致的溫度降低，所以濕蒸汽模型給出的流體的溫度變化遠(yuǎn)小于理想氣體模型的，這使得濕蒸汽模型中，蒸汽噴射器內(nèi)部流場更加穩(wěn)定，
