結(jié)構(gòu)和操作參數(shù)對(duì)氣波引射器性能的影響.pdf

1、氣波引射器是一種利用壓力波的傳播來實(shí)現(xiàn)高低壓氣體能量交換的增壓設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低、可帶液操作以及等熵效率高等優(yōu)點(diǎn)，在不同地層壓力天然氣的開采以及集輸系統(tǒng)中具有重要實(shí)用價(jià)值及前景。開展對(duì)氣波引射器的研究有助于改進(jìn)其性能，以實(shí)現(xiàn)在天然氣工業(yè)上的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)壓力交換技術(shù)及氣波引射器研究較少。本文通過數(shù)值模擬以及實(shí)驗(yàn)研究等手段，研究結(jié)構(gòu)參數(shù)和操作參數(shù)對(duì)氣波引射器性能的影響，并根據(jù)一維理論及數(shù)值模擬設(shè)計(jì)加工靜態(tài)引射器，對(duì)二者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)

2、比。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴建立氣波引射器的二維數(shù)值模型，并以此為基礎(chǔ)研究隔板厚度和通道寬度對(duì)性能的影響;建立單管數(shù)值模型，考察介質(zhì)分別為空氣和甲烷時(shí)不同膨脹比下激波的傳播速度，并根據(jù)端口尺寸與波系的匹配關(guān)系以及介質(zhì)為空氣時(shí)各端口尺寸，得到介質(zhì)為甲烷時(shí)不同中壓壓力下各端口尺寸。⑵建立氣波引射器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在設(shè)備抽射率為零時(shí)研究轉(zhuǎn)速和偏轉(zhuǎn)距離對(duì)低壓端口處真空度的影響，并得到該種工況下設(shè)備的性能圖;研究通道寬度對(duì)性能的影響，發(fā)現(xiàn)當(dāng)通

3、道寬度由8mm增大為12mm時(shí)等熵效率最大提高約6％;對(duì)通道漸開過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究后發(fā)現(xiàn)，漸開損失隨著相對(duì)開啟時(shí)間的減小而減小，流動(dòng)損失隨著通道寬度的變大而減小，當(dāng)通道寬度為12mm時(shí)二者損失之和最小，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合。⑶對(duì)靜態(tài)引射器進(jìn)行一維理論分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)加工具有可調(diào)可換特征的靜態(tài)引射器，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，得到混合壓力和高壓噴嘴距離對(duì)設(shè)備性能的影響。將氣波引射器與靜態(tài)引射器在相同工況下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在膨