可调节喷射器的实验研究

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喷射器具有不需要消耗多余的机械功,就可以实现流体的增压、混合、换热等功能,结构简单、制造成本低等优点。被广泛应用于海水淡化、工业余热利用、喷射式制冷、航空航天等多个领域。现阶段,人们对喷射器的研究大多停留在固定式喷射器上,常见的固定式喷射器对变化的工况适应能力性差,这种缺陷制约了喷射器的进一步应用。为解决这一问题,人们研制出了可调节喷射器。研究可调节式喷射器最重要的手段除利用软件进行数值模拟外,就是进行操作实验获取数据,然后进行分析。本文通过实验的方法,对可调节喷射器进行研究,在工况方面控制工作压力、引射热水温度、出口背压、流量调节等参数的变化,根据实验结果分析参数设置对喷射器性能的影响,实验时工作蒸汽流量达到560 kg/h,压力达到1.0 MPa。在结构方面,主要研究喷嘴距和第二喉部滑块的设置对喷射器性能的影响。本文主要研究内容和结论如下:(1)本文设计了在第一喉部和第二喉部处各有一个滑块的可调节喷射器,保证工作蒸汽和混合蒸汽两种工况均可达到临界速度,形成壅塞效应。(2)搭建了可以改变工况参数的实验台,以研究可调节喷射器的工作性能。研究发现可调节喷射器在流量变化过程中可以维持喷射系数的相对稳定,安装第二滑块后,喷射器的喷射系数范围由[0.1,0.2]增加到[0.2,0.3],实验效果显著。(3)本文提出临界流量调节范围的概念。将没有引射现象的调节量称为最大流量调节极限。在临界流量调节范围内,喷射器的喷射系数会先升高后维持相对稳定;当调节量大于临界流量调节范围时,喷射系数会急剧下降。临界流量调节范围受到主流蒸汽压力、出口背压等工况参数的影响。
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