水喷射泵流场的数值模拟及特性优化分析

发布时间：2023-02-27 17:48

　　水喷射泵作为一种不直接消耗机械能而利用流体射流紊动扩散作用来传递能量与质量的装置被广泛应用于供热系统中。它能利用热网的压差抽引回水,并供给热用户一定压力和温度的供热热水。具有结构简单、安装方便、节能效果显著的特点。但是,传统的设计方法中存在一些半经验公式,使得部分结构的尺寸设计具有一定的随意性。而水喷射泵最大的缺点是水力效率低,且其内部的湍流流场非常的复杂,因此本文采用数值模拟方法对喷射泵流场进行模拟计算,目的是通过分析特性曲线规律,使具体结构尺寸得到优化。首先,根据索科洛夫喷射泵理论推导出喷射泵的特性方程,以及各部分结构尺寸的计算方法。由于特性方程较复杂,普通的求解过程无法精确快速的得到特性参数的最优值,且设计计算喷射泵各个结构尺寸的计算量很大,因此本文使用MATLAB软件编程制作了可视化计算软件,通过输入不同的热网参数可直接求得特性参数与各个结构的具体尺寸,为实际的工程设计提供了很大的便捷。针对特性方程引入无因次特性曲线,分析在不同的工况下截面比、扬程比与流量比的关系。从供热工程角度出发,针对设计人员和使用人员提出了更加清晰易懂的q-(35)P_p特性曲线和q-...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 喷射器理论与试验研究
        1.2.2 喷射泵在供热领域的应用研究
        1.2.3 喷射泵的数值模拟优化研究
    1.3 论文主要研究内容
第2章 水喷射泵理论设计与性能分析
    2.1 水喷射泵的工作原理
    2.2 水喷射泵的设计
        2.2.1 水喷射泵的设计原理
        2.2.2 水喷射泵结构尺寸的设计方法
    2.3 水喷射泵性能参数与特性曲线
        2.3.1 水喷射泵的性能参数
        2.3.2 水喷射泵的特性曲线分析
        2.3.3 使用q-△P_P/η 特性曲线解决工程问题
    2.4 MATLAB可视化计算软件
    2.5 本章小结
第3章 水喷射泵的数值模拟
    3.1 数值模拟理论
        3.1.1 控制方程组
        3.1.2 湍流模型的选取
    3.2 建立模型
    3.3 网格划分
    3.4 设置边界条件
    3.5 算法验证
    3.6 本章小结
第4章 数值模拟结果与优化分析
    4.1 喷射泵内部流场分析
    4.2 混合室模拟结果与优化分析
    4.3 扩压管模拟结果与优化分析
    4.4 喉嘴距模拟结果与优化分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3751170