噴射器性能、結(jié)構(gòu)及特殊流動(dòng)現(xiàn)象研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文噴射器性能、結(jié)構(gòu)及特殊流動(dòng)現(xiàn)象研究姓名：李海軍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：動(dòng)力機(jī)械及工程指導(dǎo)教師：沈勝?gòu)?qiáng)20041201結(jié)構(gòu)對(duì)噴射器性能影響很大，并可根據(jù)需要在兩種不同結(jié)構(gòu)方式間選擇。當(dāng)混合室結(jié)構(gòu)不同時(shí)，噴嘴位置對(duì)噴射器的影響規(guī)律也是不同的。另外，嘗試采用中心調(diào)節(jié)針來(lái)改變噴嘴喉口面積的方法來(lái)改變噴射器的噴射系數(shù)和臨界壓縮比的值，結(jié)果表明，這種方法可以方便地改變噴射器的性能，是改善噴射器性能，擴(kuò)大噴射器應(yīng)用范圍的一個(gè)可

2、行的方法。總之，研究結(jié)果證明，改善噴射器的結(jié)構(gòu)，可以提高噴射器的噴射系數(shù)，是提高噴射器效率的一個(gè)重要途徑。5、捕捉蒸汽噴射器內(nèi)特殊的流動(dòng)現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行理論分析。通過(guò)對(duì)流場(chǎng)的觀察，證明了噴嘴出口后的射流會(huì)形成鉆石形網(wǎng)格模式。在噴射器內(nèi)激波出現(xiàn)在兩個(gè)位置，一是高馬赫數(shù)的工作流體在噴嘴出口產(chǎn)生壓縮波(膨脹波)，經(jīng)兩股流體間的混合層反復(fù)反射而沿流動(dòng)方向傳遞，并由于兩汽流的混合而不斷地衰減直至被耗盡；另一處是在擴(kuò)壓器的起始端，從混合室來(lái)的超音速

3、流在擴(kuò)壓器入口引起強(qiáng)的斜激波，超音速流經(jīng)激波的壓縮而使壓力突增，以達(dá)到出口壓力，保證順利流出。擴(kuò)壓器處的激波的產(chǎn)生使混合室中的混合流體發(fā)生雍塞，即工作流體及引射流體的流量不隨出口壓力的變化而變化。激波強(qiáng)度隨膨脹比的增大面增大，激波的存在會(huì)增加機(jī)械能的損失，由于噴射器中超音速流動(dòng)的存在，激波的產(chǎn)生幾乎是不可避免的，但當(dāng)噴射器在最佳工況下運(yùn)行時(shí)，會(huì)降低這種損失，提高噴射器的效率。6、超音速流中相變現(xiàn)象的定量分析。通過(guò)在計(jì)算中引入蒸汽真實(shí)物性

4、，使本研究可以通過(guò)計(jì)算噴射器中凝結(jié)水的百分含量，捕捉到蒸汽噴射器中普遍存在、但用傳統(tǒng)的理論分析方法不能得到反映的相變現(xiàn)象，即工作流體、引射流體發(fā)生凝結(jié)相變。從流場(chǎng)中凝結(jié)水的百分含量分布，可以直觀地觀察到在流動(dòng)核心上，凝結(jié)水的百分含量分布規(guī)律。結(jié)合噴射器內(nèi)激波分布規(guī)律，可以很容易地理解，凝結(jié)水量波動(dòng)遞減及在擴(kuò)壓器入口處再次出現(xiàn)的原因是超音流經(jīng)激波壓縮突然增壓，導(dǎo)致流體溫度低于飽和溫度而出現(xiàn)凝結(jié)的，提高工作及引射流體的過(guò)熱度都可以使凝結(jié)量減