蒸汽喷射器射流场流动模型研究综述_谢玉健

蒸汽喷射器的工作原理蒸汽喷射器是一种常用的工业设备，用于产生高速喷射的蒸汽流。

它的工作原理基于蒸汽的压缩和扩张过程，通过利用蒸汽的动能来实现喷射效果。

下面将详细介绍蒸汽喷射器的工作原理。

1. 原理概述蒸汽喷射器主要由喷嘴、混合室和扩张室组成。

工作时，高压蒸汽通过喷嘴进入混合室，与环境中的低压气体或液体混合，并形成高速喷射流。

喷射流的动能来源于蒸汽的压缩和扩张过程，通过能量转换实现。

2. 压缩过程在蒸汽喷射器中，蒸汽首先经过一个压缩过程。

高压蒸汽通过喷嘴的狭窄通道进入混合室，由于通道的突然扩大，蒸汽的速度会急剧增加，而压力则会降低。

这种突然扩张的过程称为喷嘴效应，它使蒸汽的动能增加，形成高速喷射流。

3. 混合过程在混合室中，高速喷射的蒸汽与环境中的低压气体或液体混合。

混合室内部设计有特殊的形状，以确保蒸汽和环境物质充分混合。

混合过程中，蒸汽的动能转化为喷射流的动能，并将混合物推向扩张室。

4. 扩张过程混合物进入扩张室后，会经历一个扩张过程。

扩张室内部的形状使混合物的速度逐渐减小，而压力则逐渐增加。

这种逐渐减速和增压的过程称为扩张效应。

在扩张室中，混合物的压力会增加到足以推动所需工作的水平，从而实现高速喷射。

5. 工作应用蒸汽喷射器广泛应用于工业领域，常见的应用包括清洁、加热、混合和搅拌等。

例如，在清洁领域，蒸汽喷射器可以通过高速喷射的蒸汽流清洁表面，去除污垢和油脂。

在加热领域，蒸汽喷射器可以通过喷射热蒸汽来加热液体或气体。

在混合和搅拌领域，蒸汽喷射器可以将不同的物质混合均匀，实现反应或混合过程。

总结：蒸汽喷射器的工作原理基于蒸汽的压缩和扩张过程，通过喷嘴效应、混合过程和扩张效应实现高速喷射流。

它在工业领域有着广泛的应用，如清洁、加热、混合和搅拌等。

蒸汽喷射器的工作原理的理解对于正确使用和维护蒸汽喷射器具有重要意义。

微小型蒸汽喷射器的数值模拟和优化研究的开题报告一、研究背景蒸汽喷射器是一种能够将高压蒸汽转换为动能的机械设备，其应用广泛，如汽轮机的抽汽、蒸汽吹灰等。

近年来，随着微型化技术的发展，科学家们开始研究微小型蒸汽喷射器，并发现其在微流控、微加工等领域也有广泛的应用前景。

然而，微小型蒸汽喷射器的流动特性与传统蒸汽喷射器存在巨大差异，因此需要进行数值模拟和优化研究。

二、研究内容本研究的主要内容为微小型蒸汽喷射器的数值模拟和优化研究，具体研究内容包括：1. 建立微小型蒸汽喷射器的数学模型，分析其流动特性。

2. 使用计算流体力学软件对微小型蒸汽喷射器的流动进行模拟，并比较不同模型的模拟结果。

3. 通过模拟结果优化设备结构，以提高设备的喷射效率和节能性能。

4. 制作微小型蒸汽喷射器样机，并进行性能测试，验证模拟结果的准确性。

三、研究意义本研究的意义在于：1. 对微小型蒸汽喷射器进行数值模拟和优化研究，为微型化技术的发展提供理论基础和技术支持。

2. 研究微小型蒸汽喷射器的流动特性，有助于深入理解复杂流动现象，为其他工程领域的研究提供参考。

3. 提高微小型蒸汽喷射器的喷射效率和节能性能，降低其使用成本，推广应用。

四、研究方法本研究主要采用数值模拟和实验验证相结合的方法。

具体研究步骤如下：1. 建立微小型蒸汽喷射器的数学模型。

2. 使用计算流体力学软件对微小型蒸汽喷射器的流动进行数值模拟，得出流场分布、压力分布、速度分布等参数。

3. 分析模拟结果，优化设备结构，以提高喷射效率和节能性能。

4. 制作微小型蒸汽喷射器样机，并进行性能测试，验证模拟结果的准确性。

五、预期成果本研究预期达到以下成果：1. 建立微小型蒸汽喷射器的数学模型，分析其流动特性。

2. 通过数值模拟对微小型蒸汽喷射器的流动进行分析，得出其流场分布、压力分布、速度分布等参数。

3. 优化微小型蒸汽喷射器的结构，提高设备的喷射效率和节能性能。

4. 制作微小型蒸汽喷射器样机，并进行性能测试，验证模拟结果的准确性。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟蒸汽喷射器的三维数值模拟研究借助STAR-CCM+软件对热泵蒸发系统中的核心部件蒸汽喷射器进行了三维数值模拟，采用有限体积法离散控制方程，标准k-ε湍流模型，近壁面处使用壁面函数修正。

考察并分析了工作蒸汽、引射蒸汽压力及喷嘴喉部直径对蒸汽喷射器的工作状态及内部流场状态的影响，采用速度云蒸发过程是生物化工生产中常见的工艺过程，传统的蒸发过程中，大量含能的二次蒸汽得不到利用，能量损失严重。

采用蒸汽喷式射热泵系统对二次蒸汽进行回收利用可达到很好的节能效果。

蒸汽喷射式热泵蒸发系统如由于喷射器内部流体存在激波、粘性干扰、涡流等复杂的流动，对其流场特性的研究还不够全面，对蒸汽喷射器的研究有待深入。

很多学者通过实验对蒸汽喷射器进行研究，Kanjanapon Chunnanond 等通过实验分析了喷射器内部的压力分布;Natthawut Ruangtrakoon 等由实验得出工作喷嘴尺寸对喷射器工作状态的影响。

然而由于实验会受到模型尺寸、测量精度的限制，很难快速得到整个流场的参数结果。

随着计算流体力学(CFD)技术的发展，许多学者使用CFD 方法研究流场问题，并验证了采用此方法研究蒸汽喷射器的工作状态，可以作为实际工程的参照依据。

为了摆脱一维、二维模型太过简化的缺点，避免流场的失真，本文采用STAR-CCM+软件对蒸汽喷射器的三维模型进行模拟研究。

1.1、结构尺寸及网格模型典型的蒸汽喷射器结构如由于蒸汽喷射器为对称结构，为节省计算时间与计算机资源，本文将模型的一半作为研究对象进行模拟计算。

将几何模型导入STAR-CCM+5.06.007 中进行网格划分，选择六面体为核心的切割体网格，为既避免网格粗大造成误差，也避免网格数量过多影响计算速度，在必要的地方。

机床与液压MACHINE TOOL & HYDRAULICS2019年10月第47卷第20期Oct. 2019Vol. 47 No. 20DOI ： 10.3969/j. issn. 1001-3881.2019.20.031本文引用格式：赵丽娟.蒸汽喷射器内的激波效应对喷射性能的影响[J].机床与液压,2019,47（20） J34-137.ZHAO Lijuan.The Influence of Shock Wave Effect on the Performance of Steam Ejec-torf J] .Machine Tool & Hydrau- lics,2019,47（20） ：134-137.蒸汽喷射器内的激波效应对喷射性能的影响赵丽娟（宁夏理工学院机械工程学院，宁夏石嘴山753000）摘要：利用Fluent 软件对蒸汽喷射器内二维流场进行数值模拟计算，研究工作流体压力、背压、喷嘴位置对喷射性能 的影响，并对喷射器流场内激波的产生、发展和结束进行了分析。

结果表明，蒸汽喷射器工作流体压力、工作背压、喷嘴 位置在特定的工况下都具有相对应的最优值。

激波产生和结束的位置对喷射器性能影响很大：当第一激波由喷嘴出口产生 并延伸到混合段出口附近时结束、第二激波在扩散室入口附近结束时，引射系数最大；当激波过早或过晚结束时，都会影 响喷射器的性能。

关键词：蒸汽喷射器；激波效应；喷射性能中图分类号：TK243. 3The Influence of Shock Wave Effect on the Performance of Steam EjectorZHAO Lijuan(College of Mechanical Engineering , Ningxia Institute of Science and Technology ,Shizuishan Ningxia 753000, China)Abstract : The Fluent software was used to simulate the two-dimensional flow field in a steam ejector , and the effect of workingfluid pressure , back pressure and nozzle position on the jet performance was studied , and the development and end of the shock wavein the flow field of the ejector were analyzed. The results show that the working fluid pressure , back pressure , nozzle position of the steam ejector all have corresponding optimal value at certain conditions , and the shock wave generation and end position have a greatinfluence on the performanee of the ejector. When the first shock wave is produced by the nozzle exit and extended to the outlet vicinity of the mixing section , the second shock wave is ended at the inlet of the diffusion chamber , the ejection coefficient is the largest. When the shock is ended too early or too late, the performance of the ejector will be affected.Keywords : Steam ejector ； Shock effect ； Jet performance0前言蒸汽喷射器是利用工作流体经过喷嘴形成高速流体，在吸入室形成局部真空，把压力较低的引射流体 吸入的设备。

蒸汽喷射器混合室两相流动的数值模拟武洪强;刘中良;李艳霞;付维娜;汤永智;石灿【摘要】应用适用于跨声速流动的湿蒸汽两相流模型对蒸汽喷射器内流体的流动进行了数值模拟研究.重点研究了蒸汽喷射器混合室内流体的流动过程,并比较了采用湿蒸汽模型和理想气体模型计算结果差异.研究结果表明,湿蒸汽模型中,蒸汽喷射器引射系数略高于理想气体模型的,混合室内喷嘴出口和引射蒸汽入口附近激波产生的局部高压明显小于理想气体模型的,工作蒸汽速度、温度的降低也要比理想气体模型的小.%Fluid flow in steam jet ejector was simulated by employing wet steam model for transonic flow. The study focused on fluid flow in mixing chamber of steam jet ejector and compared difference in simulation results between ideal gas and wet steam models. Higher entrainment ratio of steam jet ejector, smaller localized high pressure produced by shock waves near nozzle outlet and ejector inlet, and less reduction in velocity and temperature of primary steam were observed in wet steam model than in ideal gas model.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2017(068)007【总页数】7页(P2696-2702)【关键词】蒸汽喷射器;混合室;凝结;湿蒸汽模型;引射系数;气液两相流;数值模拟【作者】武洪强;刘中良;李艳霞;付维娜;汤永智;石灿【作者单位】北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124;北京工业大学环境与能源工程学院,强化传热与过程节能教育部重点实验室,北京 100124【正文语种】中文【中图分类】TQ026.2蒸汽喷射器是一种广泛应用于石油、化工、制冷以及食品工业的重要设备。

蒸汽喷射泵的射流系数经验值概述说明以及解释1. 引言1.1 概述蒸汽喷射泵是一种利用高速蒸汽的动能来吸引、输送和增压液体的装置。

射流系数是描述蒸汽喷射泵性能的重要参数，它衡量了喷射泵吸引和压缩液体的效率。

准确的射流系数对于设计和运行蒸汽喷射泵至关重要。

1.2 文章结构本文首先介绍蒸汽喷射泵的射流系数的定义以及测量方法。

接着，我们会详细讨论影响射流系数的因素，包括入口直径、出口直径、蒸汽速度等。

然后，对现有常用的经验值表格进行综述，解释其历史背景、发展以及使用局限性。

在此基础上，我们还将探讨经验值对设计和运行的影响，并提供实际应用案例分析。

最后，在结论部分总结主要观点，并对未来研究和应用方向进行展望。

1.3 目的本文旨在全面阐述蒸汽喷射泵的射流系数经验值，深入理解其概念、测量方法以及影响因素。

同时，通过对现有经验值表格的综述和分析，探讨射流系数对蒸汽喷射泵设计和运行的实际意义。

通过深入研究和解释，希望能够为未来蒸汽喷射泵的应用提供重要参考，促进相关领域的发展和创新。

2. 蒸汽喷射泵的射流系数经验值2.1 射流系数的定义蒸汽喷射泵是一种通过使用高速蒸汽来增压输送液体的设备。

在设计和运行过程中，射流系数是一个重要的参数。

射流系数是指蒸汽喷射泵中喷嘴出口处的实际质量流率与理论理想质量流率之比。

这个比值能够直观地反映出液体吸入、混合和排出等过程中损失的质量流率比例，进而影响整个系统的性能。

2.2 射流系数的测量方法为了确定蒸汽喷射泵中的射流系数，有几种常用的测量方法可供选择。

其中，常见且相对简单易行的方法是基于实验测定。

在实验中，可以使用称重法或容积法来测量实际质量或体积流率，并与理论质量或体积流率进行比较。

通过对多组不同工况下的测量数据进行处理和分析，得到不同条件下蒸汽喷射泵的射流系数。

此外，还可以利用计算机模拟软件对蒸汽喷射泵的流动过程进行数值模拟，以获得预期的射流系数。

然而，这种方法需要较高的计算能力和专业知识，并且对模型的准确性和边界条件的设定要求较高。

蒸汽喷射器的工作原理蒸汽喷射器是一种常用的工业设备，用于产生高速喷射的蒸汽流，以完成各种工业过程。

它的工作原理基于蒸汽的压缩和喷射原理，下面将详细介绍其工作原理。

一、蒸汽喷射器的基本构造蒸汽喷射器主要由喷嘴、蒸汽供应系统和冷却系统组成。

1. 喷嘴：喷嘴是蒸汽喷射器的核心部件，通常由一个进口、一个出口和一个中间的喷嘴节构成。

进口处连接蒸汽供应系统，出口处产生高速喷射的蒸汽流。

2. 蒸汽供应系统：蒸汽供应系统主要由蒸汽发生器、蒸汽调节阀和蒸汽输送管道组成。

蒸汽发生器负责产生高温高压的蒸汽，蒸汽调节阀用于调节蒸汽的压力和流量，蒸汽输送管道将蒸汽输送到喷嘴。

3. 冷却系统：冷却系统用于冷却喷射后的蒸汽流，防止喷射后的蒸汽对环境造成过热和污染。

冷却系统通常由冷却水供应系统和冷却器组成。

二、蒸汽喷射器的工作过程蒸汽喷射器的工作过程可以分为三个阶段：压缩阶段、喷射阶段和混合阶段。

1. 压缩阶段：在压缩阶段，蒸汽从蒸汽发生器进入喷嘴的进口处。

当蒸汽进入喷嘴节时，由于喷嘴节内部的几何形状，蒸汽流被迫收缩，形成一个高速的蒸汽射流。

2. 喷射阶段：在喷射阶段，高速喷射的蒸汽流通过喷嘴的出口，与周围的空气或其他物质发生相互作用。

这种相互作用可以产生冷却、加热、混合等效应，用于完成各种工业过程，如蒸汽增压、液体混合、气体吸附等。

3. 混合阶段：在混合阶段，喷射后的蒸汽流与周围环境相互作用，逐渐冷却和扩散。

冷却系统中的冷却器通过冷却水将蒸汽冷却至可接受的温度，同时将剩余的热量带走。

最终，蒸汽流与周围环境完全混合，完成整个工作过程。

三、蒸汽喷射器的应用领域蒸汽喷射器由于其简单、可靠、高效的特点，在许多领域得到广泛应用。

1. 能源工业：蒸汽喷射器可用于增压蒸汽，提高锅炉的燃烧效率，节约能源。

2. 化工工业：蒸汽喷射器可用于液体混合、气体吸附等过程，在化工生产中发挥重要作用。

3. 环保工业：蒸汽喷射器可用于废气处理、废水处理等环保工艺，减少污染物排放。

河北工业大学毕业论文作者：李慧学号： 110631 学院：能源与环境工程学院系(专业)：热能与动力工程题目：湿蒸汽在喷管内流动数值模拟研究指导者：陈占秀副教授(姓名) (专业技术职务)评阅者：(姓名) (专业技术职务)2015年 5月 25日目录1 引言 (1)1．1 湿蒸汽两相非平衡凝结流动的研究背景及意义 (1)1.1.1 研究背景 (1)1.1.2 研究意义 (2)1．2 湿蒸汽两相非平衡凝结流动的研究现状 (2)1.2.1 国内研究现状 (2)1.2.2 国外研究现状 (2)1．3 喷管简介 (3)1.3.1 喷管简述 (3)1.3.2 喷管类型 (3)1．4 本课题研究的主要内容、目的及方法 (4)2 数值计算方法简介及喷管建模 (4)2.1 数值计算方法简介 (4)2.1.1 有限差分法 (5)2.1.2 有限元法 (5)2.1.3 有限分析法 (5)2.1.4 有限容积法 (6)2.2 喷管内湿蒸汽流动的数值模型 (7)2.2.1 湿蒸汽流动的控制方程 (7)2.2.2 相变模型与方程 (8)2.2.3 水蒸气状态方程 (8)2.3 喷管物理模型的建立以及网格划分 (9)2.3.1 构建物理模型 (9)2.3.2 在GAMBIT中进行网格划分 (9)2.4 构建喷管的数学模型 (11)2.5 求解器的设置 (12)3 蒸汽在喷管内的数值模拟结果分析 (12)3.1 蒸汽在喷管中流动状况分析 (12)3.1.1 喷管中气体流动的基本原理 (13)3.1.2 渐缩喷管中蒸汽两相参数的分布 (13)3.1.3 缩放喷管中蒸汽两相参数的分布 (19)3.2 进口过热度对拉瓦尔喷管自发凝结的影响 (24)3.3 进口压力对拉瓦尔喷管自发凝结的影响 (25)结论 (27)参考文献 (28)致谢 (28)1 引言水蒸气的凝结过程就是从气相变到液相的过程。

在生活中，水蒸气的凝结是十分常见的，比如在天空中漂浮着的云、平常能够看得见的雾以及飞机跨音速飞行的机翼或者是飞机在尾部“拉出”的“白带”等。

气体喷射器流场和激波特性的数值分析中国科技论文在线////0>.#气体喷射器流场和激波特性的数值分析**董升朝,种道彤(西安交通大学能动学院,西安 710049 )5 摘要 :本文对超音速气体喷射器为研究对象,采用数值模拟方法,对不同参数时的喷射器性能进行模拟 ,获得其流场和激波特性。

模拟结果表明: 喷射器内激波链长度随着混合腔平直段与高压喷嘴喉部直径比 (直径比) 的增加而变短, 随着混合腔平直段长度与直径之比 (长径比) 的增加而变长; 当直径比小于 1.47 或长径比大于 5 时,在混合腔入口和下游段分别出现强激波位置,在强激波位置后激波链强度沿轴向逐渐衰减; 当直径比大于等于 1.47 或长径比小于等于 5 时, 激波链强度从混合腔入口段开始沿轴向由强到弱逐渐10 衰减到无。

本文通过研究结构参数对气体喷射器内部流场和激波的影响, 进一步探索两股流体的混合机理,为气体喷射器的结构优化有重要指导意义。

关键词 :喷射器;激波;结构参数中图分类号 :TK12315 Numerical analysis on flow field and shock wavecharacteristics of gas ejectorDong Shengchao, Chong DaotongSchool of Energy and Power Engineering, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049Abstract: The performance of supersonic gas ejector was numerically simulated, and the flow field20 and shock wave characteristics were obtained under different parameters. According to to numericalresults, the length of shock wave train decreases with the diameter ratio of mixing tube to primarynozzle throat, and increases with length to diameter ratio of mixing tube. Two strong shock wavesappear at the inlet of mixing chamber and near the outlet of mixing tube when the diameter ratio is lessthan 1.47 or the length to diameter ratio is larger than 5, and the shock waves decay along the axial25 distance. When the diameter ratio is larger 1.47 or the length to diameter ratio is less than 5, only onestrong shock wave appears, and it decay to 0 along the whole axialdistance. The paper focuses on theinfluence of structure parameters on the flow field and shock wave of gas ejector, and also the mixingmechanism of two streams. The investigation benefits for the optimization design of gas ejectorKey words: ejector; shock wave; structure parameter300 引言超音速气体喷射器结构简单、易加工、成本低等特点,工作中无转动部件,可靠稳定,安装维护方面,密封性较好等优势。

大连理工大学硕士学位论文蒸汽喷射器三维流场的数值模拟计算与分析姓名：***申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：李素芬;沈胜强20000601摘要ｒ气体喷射器作为一种节能装置，可回收大量余热，起到了节能和环保的双重作用，在工业部门中得到广泛应用。

其内部经历着复杂的多维湍流流动过程，而其中喷嘴更是决定喷射器是否正常工作的关键部件。

ｊ本文在详细分析喷射器内部流动的基础上，建立了三维湍流流动的数值模拟计算模型，并主要对喷嘴的流场进行了详细的计算分析。

本文主要内容有：１、深入分析了ＫＩＶＡ系列程序与相关的ＣＦＤ理论方法，结合气体喷射器喷嘴的流动特点，建立了喷射器喷嘴复杂流场结构的三维数值模拟计算模型和计算方法，并应用于喷射器喷嘴稳态流场的数值模拟计算中。

２、根据气体喷射器结构和特点建立了喷射器整体及喷嘴通用计算网格的生成方法，并编制了相应的计算网格生成程序。

其网格生成方法及程序适用于各种结构及尺寸的喷嘴和喷射器，充分体现了其灵活性和实用性。

３、运用本文开发的通用计算网格生成程序结合三维流场数值模拟计算程序，针对不同的边界条件和结构尺寸的喷嘴流场，进行了数值模拟计算，考察了以上各特性参数对喷射器内部流动的影响，并根据计算结构的分析提出了喷射器喷嘴设计的建议。

４、比较全面地考虑了各种不可逆因素（如摩擦、散热等）对流场各参数的影响，进一步完善了喷射器的研究■一一关键词：喷嘴、数值模拟、流场ＡＢＳＴＲＡＣＴＡｓａｋｉｎｄｏｆｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅｓｔｅａｍｅｊｅｃｔｏｒｃａｒｌｒｅｃｙｃｌｅａｇｒｅａｔｄｅａｌｏｆｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｉｔｐｌａｙａｇｒｅａｔｒｏｌｅｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ＳＯｉｔｉｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｉｎｄｕｓｔｒｙｄｅｐａｒｔｍｅｎｔｓ．Ｉｔｓｆｌｏｗｆｉｅｌｄｉｓｍｕｌｔｉ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ，ｔｒａｎｓｉｅｎｔ，ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ，ｓｕｂｓｏｎｉｃａｎｄｓｕｐｅｒｓｏｎｉｃｆｌｏｗｓ．Ａｎｄｔｈｅｎｏｚｚｌｅｉｓｔｈｅｋｅｙｏｆｔｈｅｅｊｅｃｔｏｒ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｅｏｆｅｘｐａｔｉａｔｉｎｇｏｎｔｈｅｆｌｏｗｓｉｎｓｉｄｅｔｈｅｓｔｅａｍｅｊｅｃｔｏｒ，ａｔｈｒｅｅ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ，ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅ】．ａｎｄｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉＳｕｔｉｌｉｚｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙｏｎａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｔｈｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ．Ｔｈｅｍａｉｎｗｏｒｋｓａｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄａｓｆｏｌｌｏｗｓ：１．ＡｎａｌｙｚｅｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＫＩＶＡ一３ｃｏｄｅａｎｄＣＦＤｍｅａｎｓ．ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｆｌｏｗｉｎｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｎｏｚｚｌｅ，ａｐｒｏｇｒａｍｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｃｏｍｐｕｔｅｔｈｉｓｋｉｎｄｏｆｆｌｏｗｆｉｅｌｄｂｙｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｃｏｍｐｉｌｅｄ．２．Ａｐｐｌｙｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｂｏｄｙ·ｆｉｔｔｅｄｍｅｓｈｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｂｌｏｃｋ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｍｅｔｈｏｄ，ａｃｏｍｍｏｎｐｒｏｇｒａｍｉｓｃｏｍｐｉｌｅｄ．Ｉｔｃａｎｂｅｎｏｔｏｎｌｙｕｔｉｌｉｚｅｄｏｎｔｈｅｅｊｅｃｔｏｒ，ｂｕｔｍａｎｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｆｌｏｗｆｉｅｌｄｓ．３．Ｍｏｂｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｇｒｉｄｄｉｎｇｐｒｏｇｒａｍａｎｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌ，ａｎａｌｙｚｅａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｆｌＯＷｆｉｅｌｄＯｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ，ｄｉｓｃｎｓｓｔｈｅｅｆｆｅＣｔｓｏｎｔｈｅｆｌＯＷ０ｆｖａｒｊ０ＵＳｂｏｕｎｄａｒＹＣＯｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＳｉｚｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｐｒｅｓｅｎｔｐａｒｔｉｃｕｌａｒｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｎｏｚｚｌｅ．４．ＧｅｎｅｒａｌｌｙｃＯｎｓｉｄｅｒｔｈｅｉｎｆｅＣｔｉＯｎＳｏｆｍａｎＹｋｉｎｄＳＯｆｕｎｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅｆａｃｔｏｒｓ（ｆｒｉｃｔｉｏｎ，ｈｅａｔｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ），ａｎｄｍａｋｅｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｎｏｚｚｌｅｏｒｅｊｅｃｔｏｒｍｏｒｅｐｅｒｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｚｚｌｅ，ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｆｌｏｗｆｉｅｌｄ第一章绪论第一章绪论本章在查阅大－￥－文献的基础上．ｘｅａ－喷射器及：ｇ－数值－｝－Ｉ－算等研究领域的发展和概况进行了详细的综述，并概括出本文的主要内容。

蒸汽喷射器的工作原理蒸汽喷射器是一种常用的工业设备，广泛应用于清洗、消毒、加热和加湿等领域。

它利用高压蒸汽的能量来产生高速喷射流，实现所需的工作效果。

本文将详细介绍蒸汽喷射器的工作原理，并探讨其应用和优势。

一、蒸汽喷射器的组成蒸汽喷射器通常由以下几个部分组成：1. 蒸汽源：蒸汽喷射器的工作原理基于高压蒸汽，因此需要一个稳定的蒸汽源。

常见的蒸汽源包括锅炉、蒸汽发生器或其他蒸汽供应设备。

2. 喷嘴：喷嘴是蒸汽喷射器中最关键的部分之一。

它通过特殊的设计和结构，将高压蒸汽转化为高速喷射流。

喷嘴通常由进口、出口、喷嘴喉和喷嘴喉口等部分组成。

3. 控制阀：控制阀用于调节蒸汽喷射器的工作压力和流量。

通过控制阀，可以实现对喷射流的精确控制，以适应不同的工作需求。

4. 喷嘴附件：为了进一步优化蒸汽喷射器的工作效果，通常会配备一些附件，例如喷嘴扩散器、喷嘴角度调节器和喷嘴过滤器等。

二、蒸汽喷射器的工作原理基于贝努利定律和连续性方程。

当高压蒸汽通过喷嘴的进口流过时，由于喷嘴内径的减小，流体速度将增加。

根据贝努利定律，流体速度的增加将导致压力的降低。

同时，根据连续性方程，流体的质量流量在不同截面上保持不变，即质量流量=密度×速度×截面积。

因此，当蒸汽通过喷嘴的喉部时，由于速度增加，压力降低，从而形成负压区域。

在这个负压区域内，周围的液体或气体将被吸入，并与高速蒸汽混合。

混合后的流体通过喷嘴的出口喷出，形成高速喷射流。

三、蒸汽喷射器的应用蒸汽喷射器具有广泛的应用领域，包括但不限于以下几个方面：1. 清洗：蒸汽喷射器可以通过高速喷射流将污垢和油脂从表面彻底清除，适用于各种设备和设施的清洗工作。

2. 消毒：高温高压的蒸汽可以有效杀灭细菌和病毒，因此蒸汽喷射器常用于医疗、食品加工和公共卫生等领域的消毒工作。

3. 加热：蒸汽喷射器可以通过喷射高温蒸汽来加热物体或介质，例如加热水、加热油和加热空气等。

4. 加湿：蒸汽喷射器可以通过喷射蒸汽来增加空气中的湿度，适用于干燥环境中的加湿需求。

蒸汽喷射器的工作原理蒸汽喷射器是一种常用的工业设备，其工作原理基于蒸汽的力学特性和喷射原理。

本文将从引言概述、正文内容和总结三个方面详细阐述蒸汽喷射器的工作原理。

引言概述：蒸汽喷射器是一种利用高速蒸汽产生负压来实现各种工艺过程的设备。

它广泛应用于石油化工、电力、冶金等行业，具有高效、节能等优点。

了解蒸汽喷射器的工作原理对于正确使用和维护该设备至关重要。

正文内容：1. 基本原理：1.1 蒸汽喷射器的结构：蒸汽喷射器由喷嘴、扩散器和吸气装置组成。

喷嘴通过高速喷射蒸汽产生负压，扩散器用于增大负压区域，吸气装置用于将被处理的介质引入喷射器。

1.2 蒸汽喷射器的工作过程：当蒸汽通过喷嘴喷射时，由于喷嘴的形状和速度，蒸汽会形成高速流动，产生负压。

负压引起周围空气或者其他介质的吸入，从而实现蒸汽喷射器的工作。

2. 能量转换：2.1 蒸汽的动能转换：蒸汽喷射器利用蒸汽的动能来产生负压，从而实现吸入其他介质。

蒸汽的高速流动能量转化为负压，产生吸引力。

2.2 能量耗散：蒸汽喷射器中，蒸汽的高速流动会导致能量的耗散，因此需要根据实际需求进行能量补充，以保证蒸汽喷射器的正常工作。

3. 蒸汽喷射器的应用：3.1 真空系统：蒸汽喷射器可以用于真空系统中，通过产生负压来实现气体的抽取和排放，从而维持系统的正常工作。

3.2 混合系统：蒸汽喷射器可以用于混合系统中，将两种或者多种介质混合，实现化学反应或者物质的处理。

3.3 蒸发系统：蒸汽喷射器可以用于蒸发系统中，通过产生负压将液体加热并蒸发，实现物质的分离和浓缩。

4. 控制与维护：4.1 控制系统：蒸汽喷射器需要配备相应的控制系统，用于调节蒸汽的流量、压力和温度，以满足不同工艺过程的需求。

4.2 维护与清洁：蒸汽喷射器的长期使用会导致喷嘴和扩散器积聚污垢，影响工作效率。

定期清洁和维护是确保蒸汽喷射器正常工作的重要措施。

总结：综上所述，蒸汽喷射器是一种利用高速蒸汽产生负压来实现各种工艺过程的设备。

蒸汽射流泵内流场数值模拟摘要：蒸汽射流泵作为气体压缩技术的关键部件，其内部的流动一直是研究重点。

虽然蒸汽射流泵的工作原理、结构设计已有大量的文献发表，但由于其内部流动状况较为复杂，到目前为止还没有深入的研究。

文中首先详细介绍了蒸汽射流泵的工作原理。

其次利用FLUENT计算软件对射流泵内的流场进行了数值模拟。

关键词：蒸汽射流泵，内部流场，数值模拟,研究1 引言射流泵作为液体或气体压缩技术的关键部件，是一种用来传递能量、质量的流体机械和混合反应设备，由于其本身没有运动部件，所以它结果简单、工作可靠、加工容易，且密封性好，便于综合利用。

而且射流泵本身对工作工质的要求不严格，常用于输送液体、气体和固体物。

射流泵正是凭着这些优越性，在电力、水利、冶金、交通、石油、化工、环境保护等国民经济各个部门都有广泛的应用。

但由于射流泵内部流动较为复杂，到目前还没有深入的研究。

因此，利用FLUENT软件对射流泵内的流场进行数值模拟具有十分重要的理论意义。

2 蒸汽射流泵工作原理通常用的蒸汽射流泵，主要由喷嘴、喉管、扩散管、喉管入口段、吸入室等部件组成，其结构如图1所示。

图1 蒸汽射流泵结构简图射流泵是利用射流紊动扩散作用来传递能量和质量的流体机械和混合反应设备。

蒸汽射流泵的工作流体和被吸流体都是蒸汽。

其工作原理：具有一定压力的工作蒸汽沿压力管路引入喷嘴，在喷嘴出口处由于射流和空气的粘滞作用，把喷嘴附近的空气带走，使喷嘴附近形成真空，在外界大气压作用下，被抽送蒸汽被吸上来，并随同高速工作蒸汽一同进入喉管内，在喉管内两股蒸汽发生动量交换，工作蒸汽将一部分能量传递给被抽送蒸汽。

这样，工作蒸汽速度减慢，被抽送蒸汽速度加快，到达喉管末端时两股蒸汽速度渐趋一致，混合过程基本完成。

该蒸汽然后进入扩散管，在扩散管内流速逐渐降低、压力上升，最后从排出管排出。

3 蒸汽射流泵数值模拟3.1几何模型建立利用FLUENT软件中的前处理器Gambit软件生成蒸汽射流泵模型，最后生成计算网络。

喷雾场结构与气相射流模型喷雾场是一种广泛用于工业、医疗和美容等领域的技术，能够将液体化为极小的粒子，在空气中形成烟雾状的喷雾，并可通过气相射流模型进行分析和模拟。

本文将从喷雾场结构和气相射流模型两个方面进行讨论。

一、喷雾场结构喷雾场一般由喷嘴、气源、液体供应系统、控制系统和喷雾室等组成。

其中喷嘴是最重要的组成部分，它通过气压或液压作用下，将液体瞬间加速并分散成极小的液滴，形成雾状物质。

除了喷嘴，气源也是非常重要的一部分，通常使用的气体有空气、氮气和惰性气体等。

气源的作用是将喷出的液体快速分散并形成烟雾，从而实现喷雾作用。

液体供应系统主要是液体的供应、输送和控制，其目的是保证喷雾稳定和准确。

控制系统是喷雾场的关键，它通过计算和监测喷雾场的多种参数，使喷雾的角度、喷雾液体数量和液滴大小等都能够得到严格控制。

最后，喷雾室则是固定喷雾设备的场所，其主要功能是保持喷雾环境的固定性和独特性。

二、气相射流模型气相射流模型是一种常用于分析喷雾场的模式。

它主要可以模拟喷雾形成的过程和液滴的运动轨迹。

其中，气相射流模型将气体作用看做是一个圆锥体，其底部为喷雾器，喷出的雾状液体通过气体穿过，并在气体的作用下形成高速的液滴。

同时，这种模型也能够模拟液滴在空气中运动的轨迹，包括摆动、旋转和变形等。

在实际的应用中，气相射流模型能够通过调整气体速度、喷雾手段和气体流量等参数，有效控制喷雾射流的分布范围和产生的液滴大小，最终达到满足实际需求的目的。

综上所述，喷雾场结构和气相射流模型是喷雾技术中不可或缺的两部分。

通过对喷雾场结构和气相射流模型的深入分析，可以有效掌握喷雾场的原理和技术，为喷雾技术的实际应用提供有效的帮助。

蒸汽喷射器的CFD模拟研究刘芬1杜圣飞1王龙飞2王庆仙1(1.国家环境保护生态工业重点实验室（东北大学），2.济钢集团国际工程技术有限公司)摘要为研究蒸汽喷射器内部复杂的流动现象及工况参数对其性能的影响，基于CFD软件 FLUENT对蒸汽喷射器内部流场模拟研究，分析研究了其内部的速度场、压力场及温度场。

通过改变工况参数，研究了其对性能的影响。

结果表明，存在临界压力使蒸汽喷射器的工作 性能最佳。

关键词蒸汽喷射器C F D内部流场临界压力CFD simulation research of steam ejectorLiu Fen1Du Shengfei1Wang Longfei2Wang Qingxian1(1. Northeastern University,2.Jigang International Engineering and Technology Co. ,Ltd.)Abstract For research of steam ejector complex flow phenomenon, based on CFD software FLUENT research the flow about steam ejector. Simulate the internal flow velocity field, pressure field, and temperature field. By changing the working conditions, its impact was researched on performance. The results show that the critical pressure makes the steam ejector performance best.Keywords steam ejector CFD internal flied critical pressure太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再 生能源，具有储量大、免费、无污染、无需运输 等优点。

蒸汽喷射器喷射系数的计算方法分析丁绍建;王海峰;徐海涛【摘要】The steam ejector is a equipment commonly used to obtain vacuum.It can be used to raise the ejecting fluid pressure without direct mechanical energy consumption.The entrainment ratio of the steam ejector is an important indicator to measure the ejector performance and its calculated value is a key basis to design the steam ejector.Based on three commonly used methods,the calculations of the entrainment ratio were performed on the steam ejectors which were verified by experiments.The obtained results were compared and the application ranges for the design of the three methods were summarized.%蒸汽喷射器是一种常用的真空获得设备,具有不需要直接消耗机械能便能提高引射流体压力的优点.喷射系数是衡量喷射器抽吸性能的重要指标,其数值的获取是喷射器设计的关键问题.以经过试验验证的喷射器为分析对象,采用3种常用的喷射系数计算方法,对喷射系数进行了计算和比较,并对3种方法的设计应用范围作了初步的分析与归纳.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2017(046)001【总页数】3页(P71-73)【关键词】蒸汽喷射器;喷射系数;设计计算方法【作者】丁绍建;王海峰;徐海涛【作者单位】南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211816;南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211816;南京宇行环保科技有限公司,江苏南京211102【正文语种】中文【中图分类】TH123喷射器是一种利用流体来传递能量和质量的真空获得装置，其结构主要包括喷嘴、接收室、混合室和扩散室，如图1所示。

喷射器流场的数值模拟研究喷射器在许多工业领域中都有着广泛的应用，如化学反应过程、能源转换和制冷系统等。

喷射器的性能直接影响到这些系统的稳定性和效率。

因此，对喷射器流场进行深入研究具有重要意义。

近年来，随着计算机技术和数值模拟方法的不断发展，数值模拟已成为研究喷射器流场的重要手段。

喷射器流场数值模拟的研究主要集中在以下几个方面：流场特性：研究喷射器内部流动规律，包括速度、压力、温度等参数的分布规律，以及各参数之间的关系。

流动稳定性：研究喷射器内部流动的不稳定现象，如流动振荡、旋转等，以及这些现象对喷射器性能的影响。

喷嘴设计：通过对喷嘴结构的优化设计，减少流动损失，提高喷射器的性能。

数值模拟方法：研究适用于喷射器流场的数值模拟方法，如计算流体动力学（CFD）、有限元法（FEM）等。

本研究采用实验测量和数值模拟相结合的方法，首先通过实验测量获取喷射器流场的实际数据，然后利用数值模拟方法对实验数据进行验证和预测。

具体步骤如下：实验设计：根据喷射器的实际应用场景，设计实验方案，包括测量位置、测量仪器、实验操作流程等。

数据测量：通过实验测量获取喷射器流场的实际数据，包括速度、压力、温度等参数。

数值模拟：利用CFD、FEM等数值模拟方法对喷射器流场进行模拟，得到流场各参数的分布规律。

结果对比：将实验测量数据与数值模拟结果进行对比，验证数值模拟方法的准确性和可行性。

直接测量方法：通过实验测量得到喷射器流场的实际数据。

此方法具有直观性和可靠性的优点，但实验条件和测量仪器可能会影响测量结果的准确性和可重复性。

间接测量方法：通过数值模拟方法对喷射器流场进行模拟，得到流场各参数的分布规律。

此方法可以避免实验条件和测量仪器的影响，但需要建立准确的数学模型和选择合适的数值模拟方法。

数值模拟方法：根据实验测量数据建立数学模型，利用CFD、FEM等数值模拟方法对喷射器流场进行模拟。

通过对数学模型的分析和优化，可以提高数值模拟的准确性和效率。

２００５’全国真空冶金与表面工程学术研讨会会议论文集的区域先达到等压面压力。

即中心区域压力梯度大于其周围靠近壁面的区域。

中心区域压力偏低（图２中灰色代表边界层压力，黑色代表轴线区域压力。

），这是因为气体入口速度较低，边界层影响相对较大；同时根据压力与速度的关系，也可推出中心区域的速度变化大于靠近边界层的区域；在喉部区域等压云图趋于平坦，说明随着速度的提高边界层作用区域趋小，在整个喉部平面上压力和速度变化趋于一致；同时边界压力变得小于中心压力；经过喉部区域压力和速度的剧烈变化，在喉部出口处形成凸向出口的等值云图。

说明此处中心压力梯度小于其周围和靠近壁面的区域。

同时中心速度变化显著小于周围边界区域；在随后渐扩段中压力等值面云图又变图ｌ喷嘴内流场三维压力云图翻２喷嘴内流场压力分布ＸＹ图平，近而逐渐地变成中心向入口突起的压力等值面。

说明超音速气流在渐扩段内中心压力梯度沿轴线上升，且中心压力小于同截面边界处的压力。

根据热力学原理可知中心流体速度也大于同截面边界速度。

图３、图４反映了整个流场中马赫数变化情况。

在喷嘴入口区域马赫数等值面凸向入口方向，表明轴心附近先达到等值面速度；轴心处速度梯度大于同截面上的周围区域，并且变化是连续非线性的；就马赫数数值来说，入口段边界区域小于中心区域。

在接近喉口处，马赫数等值面逐渐变平，近而在喉部变为等值面凸向出口，说明此时边界区域先达到等值面值，即速度梯度边界处大于中心区域：由图４可知喉部边界区域马赫数值大于中心区域。

图３喷嘴内流场马赫数三维云图豳４喷啊内漉场马赫效分布ＸＹ图进入渐扩段速度梯度变成中心区域大于边界区域，轴心区域速度变化最快；同时中心马赫数也变得大于周围区域的马赫数。

由此可见，超音速喷嘴内流体的压力和速度变化规律随部位不同各不相同。

２．２结构参数的影响分析对于超音速喷嘴，工作性能和喷射效率与流场状况密切相关，热力参数和几何参数直接影响流场规律和特性。

图５反映出喷嘴渐扩顶锥角ｅ对流动参数的影响。