壓力振蕩管的截面結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、氣波制冷機(jī)是一種利用氣體自身壓力能膨脹制冷的新型制冷設(shè)備。它具有制冷效率高，可帶液操作等優(yōu)點(diǎn)。氣波制冷機(jī)在天然氣脫水凈化、液烴回收及化工尾氣回收等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
　　旋轉(zhuǎn)式氣波制冷機(jī)的內(nèi)部流動(dòng)較為復(fù)雜，振蕩管作為氣波制冷機(jī)的核心制冷部件，其形狀結(jié)構(gòu)的變化會(huì)對(duì)整機(jī)的效率造成很大的影響。常見的振蕩管結(jié)構(gòu)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(gè)方面，對(duì)不同形狀結(jié)構(gòu)的振蕩管及整機(jī)進(jìn)行了比較:
　　

2、(1)通過氣體動(dòng)力學(xué)理論，分析了振蕩管內(nèi)波系的產(chǎn)生和發(fā)展，推導(dǎo)了激波運(yùn)動(dòng)的相關(guān)公式，并繪制了氣波制冷機(jī)內(nèi)激波運(yùn)動(dòng)的理想波圖。
　　(2)建立了單一振蕩管的三維射氣模型，進(jìn)行了模擬計(jì)算。利用計(jì)算結(jié)果分析了射氣的三個(gè)階段，其入射損失產(chǎn)生的原因。模擬表明，入射的三個(gè)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(duì)不同結(jié)構(gòu)振蕩管的入射損失進(jìn)行了對(duì)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(kuò)，在突擴(kuò)處會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦旋，造成能量的損失及冷熱氣的摻混。
　　(4)建立了旋轉(zhuǎn)式氣波制冷機(jī)的整機(jī)三維模型，進(jìn)行了模擬計(jì)算。利用計(jì)算結(jié)果研究了整機(jī)運(yùn)行時(shí)，不同結(jié)構(gòu)振蕩管管內(nèi)的流動(dòng)，結(jié)果表明:相同工況下，矩形振蕩管管內(nèi)的入射激波強(qiáng)度更高，接觸面運(yùn)行距離更深，入射新鮮氣對(duì)管內(nèi)循環(huán)氣的加熱效果更好;研究了不同振蕩管結(jié)構(gòu)對(duì)氣波制冷機(jī)制冷效率的影響。結(jié)果表明