雙開口振蕩管內(nèi)氣波增壓性能研究.pdf

1、雙開口壓力振蕩管式氣波機(jī)是利用激波和膨脹波在雙開口壓力振蕩管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)增壓的新型設(shè)備，相對于靜態(tài)的引射器來說，雙開口振蕩管式氣波機(jī)具有較高的等熵效率，特別是在膨脹比較小的情況下優(yōu)勢更為明顯。
　　本文首先內(nèi)部的理論進(jìn)行分析，然后在理論的基礎(chǔ)上，采用內(nèi)部壓力波分析、數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)的方法，來對雙開口振蕩管式氣波機(jī)進(jìn)行討論分析，具體結(jié)果如下：
　　（1）本文在理論研究部分采用一維非定常流動(dòng)分析的方法，分析雙開口振蕩管內(nèi)壓力波的

2、形成、傳播以及反射等運(yùn)動(dòng)規(guī)律，對雙開口振蕩管式氣波機(jī)的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行了介紹，通過建立理想波圖對雙開口振蕩管的工作原理進(jìn)行詳細(xì)介紹，同時(shí)給出了雙開口振蕩管式氣波機(jī)的設(shè)備性能評價(jià)指標(biāo)。分析了雙開口振蕩管內(nèi)分界面的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
　?。?）建立二維數(shù)值計(jì)算模型，并對其進(jìn)行了模型驗(yàn)證：初始條件的消除，數(shù)值模型的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，網(wǎng)格無關(guān)性的分析與驗(yàn)證；對雙開口振蕩管的內(nèi)部流場進(jìn)行了簡單分析，了解其內(nèi)部的波系運(yùn)動(dòng)，著重分析研究了雙開口振蕩管的漸開漸閉損失

3、、流動(dòng)損失對波系的影響，對漸開漸閉損失進(jìn)行了衡量，并在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行了優(yōu)化，在雙開口振蕩管開口處設(shè)置緩沖帶，角度為6°，有效降低了漸開漸閉帶來的損失。
　　（3）設(shè)計(jì)了雙開口振蕩管氣波機(jī)的實(shí)驗(yàn)流程，建立實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過對工作波圖的分析，了解到雙開口式氣波機(jī)的操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對整體的效率影響較大，故本文的實(shí)驗(yàn)部分主要對以上參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)分析研究，得到結(jié)論如下：在小膨脹比的情況下，設(shè)備的抽射率和等熵效率更高；當(dāng)固定膨脹比一定的時(shí)候，等熵效率

4、的大小會(huì)隨著高溫端口壓力的增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢，得到最優(yōu)高溫口壓力0.125MPa；當(dāng)固定膨脹比不變，隨著轉(zhuǎn)速的不斷增加，等熵效率和抽射率均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，得到最優(yōu)轉(zhuǎn)速30Hz；等熵效率和抽射率隨著高壓端口寬度、偏轉(zhuǎn)距離、高溫端口寬度和固壁寬度的增加而呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，得出了一組最優(yōu)參數(shù)：高壓端口寬度47.6mm、偏轉(zhuǎn)距離65mm、高溫端口寬度55.2mm、固壁寬度126.2mm。
　?。?）由于管內(nèi)非平衡