壓力振蕩管的截面結構優(yōu)化.pdf

1、氣波制冷機是一種利用氣體自身壓力能膨脹制冷的新型制冷設備。它具有制冷效率高，可帶液操作等優(yōu)點。氣波制冷機在天然氣脫水凈化、液烴回收及化工尾氣回收等多個領域都有廣泛的應用。
　　旋轉式氣波制冷機的內部流動較為復雜，振蕩管作為氣波制冷機的核心制冷部件，其形狀結構的變化會對整機的效率造成很大的影響。常見的振蕩管結構有矩形截面振蕩管和圓形截面振蕩管兩種。本文從理論分析、數(shù)值模擬兩個方面，對不同形狀結構的振蕩管及整機進行了比較:
　　

2、(1)通過氣體動力學理論，分析了振蕩管內波系的產(chǎn)生和發(fā)展，推導了激波運動的相關公式，并繪制了氣波制冷機內激波運動的理想波圖。
　　(2)建立了單一振蕩管的三維射氣模型，進行了模擬計算。利用計算結果分析了射氣的三個階段，其入射損失產(chǎn)生的原因。模擬表明，入射的三個階段中，漸開階段的入射損失最大，漸閉階段次之，完全接通階段的損失最小。
　　(3)利用單一振蕩管的三維射氣模型，對不同結構振蕩管的入射損失進行了對比分析。模擬表明:相同

3、截面積的兩種振蕩管，圓管的入射損失更大，這是由于圓管與噴嘴在高度方向上有尺寸上的突擴，在突擴處會產(chǎn)生強烈的渦旋，造成能量的損失及冷熱氣的摻混。
　　(4)建立了旋轉式氣波制冷機的整機三維模型，進行了模擬計算。利用計算結果研究了整機運行時，不同結構振蕩管管內的流動，結果表明:相同工況下，矩形振蕩管管內的入射激波強度更高，接觸面運行距離更深，入射新鮮氣對管內循環(huán)氣的加熱效果更好;研究了不同振蕩管結構對氣波制冷機制冷效率的影響。結果表明