微小氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置中音速噴嘴的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本文針對三組音速噴嘴進(jìn)行流動分析。第一組是針對擴(kuò)散段的長度,文章分別針對三個不同喉徑的噴嘴設(shè)計了無擴(kuò)散段、擴(kuò)散段長度為0.1d、擴(kuò)散段長度為0.8d、擴(kuò)散段長度為1d、擴(kuò)散段長度為2d。第二組是針對入口形狀,入口曲率半徑分別為1.5d、2d、3d和無曲率。第三組針對擴(kuò)散段的角度,文章分別針對三個不同喉徑的噴嘴設(shè)計了角度θ為0°、3°、6°、10°、30°。從臨界背壓比和流出系數(shù)兩方面進(jìn)行研究,主要完成以下工作:
　　(1)針對不同

2、擴(kuò)散段長度,采用商業(yè)軟件對其進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,分別獲得臨界背壓比和流出系數(shù)。采用后處理軟件對流出系數(shù)進(jìn)行分析,找出其造成其流出系數(shù)不同的具體原因。用數(shù)值模擬計算的結(jié)果與經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行對比,具有一致性,驗(yàn)證了模擬計算結(jié)果的正確性。研究結(jié)果表明音速噴嘴臨界流等效直徑?jīng)Q定流出系數(shù),即二者之間正相關(guān)。
　　(2)針對不同入口形狀,對其進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,分別獲得臨界背壓比和流出系數(shù)。與不同擴(kuò)散段長度一樣,找出其造成流出系數(shù)差異的深層原因。研究

3、結(jié)果表明音速噴嘴臨界流等效直徑?jīng)Q定流出系數(shù),即二者之間正相關(guān)。
　　(3)針對不同擴(kuò)散段角度,對其進(jìn)行數(shù)值模擬仿真,分別獲得臨界背壓比和流出系數(shù)。由于角度對流出系數(shù)的影響很小,因此沒有利用同樣的原理對他們流出系數(shù)的原因進(jìn)行分析。
　　(4)加工需要的噴嘴,通過省院小流量檢定裝置對其進(jìn)行臨界背壓比和流出系數(shù)的標(biāo)定,確定其數(shù)值。比較數(shù)值和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)其臨界背壓比和流出系數(shù)偏差很小,變化趨勢一致。
　　本文主要研究小型音