考虑温度相变气液喷射器喷射性能瞬态模拟

针对以往稳态法和未考虑温度相变研究气液喷射器性能的缺陷,利用CFD软件,导入受温度影响的UDF相变程序,进行欧拉法瞬态气液喷射器性能影响的数值模拟,得到随时间变化的混合管入口中心固定点湍动能、湍流耗散率和喷射器的引射比、加热系数及含气率,数值模拟与实验结果吻合较好。结果表明:气液喷射器两相流体气化、液化效果及喷射性能,不仅取决于冷热流体的冷热量,还与喷射器运行时间密切相关。对于文中所述气液喷射器,当t10 000 s时,喷射性能参数不稳定,不能进行正常喷射;当10 000 st40 000 s时,湍动能及湍流耗散率趋于稳定,瞬态且有气液相变参与的引射比及加热系数符合实际周期相变化规律;当t=40 000 s时,湍流耗散率达到最低值,液化效果最强,喷射器喷射效果最好;当t40 000 s时,湍流耗散率增加,喷射性能有所降低。     

不凝结气体对蒸汽喷射器性能影响的数值模拟

以空气作为掺混在蒸汽中的不凝结气体,基于Fluent对蒸汽喷射器内蒸汽和过冷水的直接接触凝结现象进行了CFD数值模拟。研究发现：随着空气质量分数的增加,混合段内的轴向压力升高,凝结冲击的位置向出口方向移动,凝结冲击的强度降低,蒸汽对过冷水的引射作用减弱;蒸汽入口压力增大,混合段和扩压段内的轴向压力降低,对过冷水的引射作用增强。     

气液喷射器的结构设计与性能分析

喷射式环流反应器是一种高效的多相反应器,由于其具有良好的传热、传质和混合特性,目前已被广泛应用于生物、化学、制冷和环境保护等工程领域。气液喷射器作为喷射式环流反应器的核心部件之一,其结构尺寸对环流反应器的传质特性和适用环境都具有显著影响。为考察结构尺寸对喷射器性能的影响,本文根据其工作原理,设计了一台模试气液喷射器,并通过冷模试验对其进行性能测试研究。试验结果表明：气液喷射器的引气能力主要取决于其混合喉管与喷嘴出口截面比f₃/f₁以及喷射器进出口压力降Δp_p/Δp_c,而环流反应器的气含率仅与喷射器的液相射流量和气体引射量有关。相同液相流量条件下,喷射器的最大引射空气量随截面比f₃/f₁的增大而增大,反应器内的平均气含率随之增加;提高液相射流与引射气体的速度差能够加强两股流体间的剪切作用,使气泡更易发生破碎。当喷射器的气液比大于2.6时,反应器内的混合流体可达到乳化状态。     

应用于有机朗肯循环的喷射器理论与实验研究

将喷射器应用于有机朗肯循环（ORC）,构成喷射式有机朗肯循环（EORC）。EORC中喷射器引射膨胀机的出口排气,以降低膨胀机排气压力,增大膨胀机的工作压差,来提高循环的做功能力。为分析喷射器性能对EORC循环性能的影响,以经典喷射器理论为基础,选用R600为工质,在MATLAB平台,编制喷射器引射系数与引射压力的优化程序,对喷射器的最大引射系数与最小引射压力进行优化研究。结果表明,混合压力和引射系数一定时,工作流体的引射能力随工作压力的增大不断提高,能够引射更低压力的引射流体;最大引射系数和喷射效率随工作压力增大逐渐增大。并据此设计喷射器和构建EORC实验系统,初步实验表明：相比于ORC,EORC的做功能力明显提高,但系统热效率有所降低。     

蒸汽喷射器混合室两相流动的数值模拟

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。     

蒸汽喷射器混合室两相流动的数值模拟

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。     

一种喷射萃取式除焦油设备

正本实用新型涉及一种喷射萃取式除焦油设备,包括喷射器、静态混合器、萃取分离器。静态混合器一端与喷射器连接,另一端与萃取分离器连接;喷射器包括粗苯入口、喷嘴、剩余氨水入口、引射空腔、喷射部件,引射空腔与喷射部件连接,引射空腔上设有粗苯入口和剩余氨水入口,剩余氨水入口与喷嘴连接,喷嘴另一端对准喷射部件;萃取分离器包括容腔、剩余氨水出口,容腔上设有带插入管的剩余氨水出口。本实用新型     

跨临界二氧化碳热泵喷射循环实验

在跨临界CO₂热泵热水器系统中引入优化设计的喷射器,对系统进行实验研究,分析了制热系数、引射比、升压比、喷射器效率等参数随热水体积流量和出口温度及高压侧压力的变化趋势以及优化设计的喷射器对系统的影响。实验结果表明:随着热水体积流量减小或其出口温度增加,引射比将逐渐减小,而喷射器效率逐渐升高;在测试工况范围内升压比基本保持不变,系统COP_h最高将近3.5;系统高压侧的压力因优化喷射器的引入而明显降低,有利于系统的安全运行;跨临界二氧化碳热泵喷射循环系统存在一个最优运行压力,值得注意的是在最优运行压力下,热水出水温度虽未达到最高,但依旧超过55℃。系统稳定运行在最优高压侧压力下,不仅系统性能大幅度提高,而且保证了热水的出水温度。     

G-LISR不同气相入口流速对流场特性的影响

为了提高气液撞击流反应器(G-LISR)的混合性能,找到合适气相入口速度的操作参数,采用ANSYS Workbench中的Geometry模块,基于欧拉·拉格朗日法建立G-LISR气液两相流动数学模型。在加速管对置距离为400mm,液相入口速度为5m/s,三种不同的气相入口速度(10,15,20m/s)条件下,用数值模拟软件Fluent分析模拟出了不同气相入口流速下反应器内流场的分布特征。模拟结果表明:随着气相入口初始流速的增大,反应器内湍流强度有所增加,在压力波动最为剧烈的撞击面中心点处,压力急剧增大。增大气相初始流速,将降低反应器中的液滴的浓度分布,减少了液相在反应器中的停留时间。从能量损耗和气液两相在反应器中的混合效果来看,气相初始流速不宜过大,10m/s为较佳。     

压缩/喷射制冷循环中两相喷射器性能

考虑引射流体的壅塞现象和混合室内的凝结激波现象,对混合室采用恒面积混合模型,应用质量守恒、动量守恒和能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型。以R141b为工质,研究了在不同混合压力条件下喷射器内的压力变化趋势,分析了混合压力对系统性能、喷射器喷射系数和出口压力的影响,探讨了喷射器最优引射室压降、系统最优性能系数及相应的性能提高率随冷凝温度和蒸发温度的变化情况。结果表明:在本文计算工况范围内,两相喷射器混合室内无凝结激波的发生;对混合室采用恒面积混合模型相比等压混合模型更合理;恰当选择混合压力对优化系统的性能非常重要,其最佳值略低于引射流体压力,而远高于引射流体的临界压力,且其对应于喷射器取得最高的喷射系数。     

喉嘴距、面积比和引射压力对喷射器性能影响的研究

采用流体动力学计算软件FLUENT对大气喷射真空泵的超音速混合过程进行数值模拟,分析了喉嘴距、面积比和引射压力等参数对工作性能的影响。结果表明,操作参数与几何参数对喷射器的波系结构影响很大,在一定的设计工况下,存在一个最优面积比和最优喉嘴距,对应于最大引射流量。     

主喷嘴直径对蒸汽喷射器性能的影响

利用FLUENT软件对蒸汽喷射器复杂的内部流场进行数值模拟计算,并对喷射器内部流体流动过程中压力、速度等参数的变化规律进行分析研究,重点讨论了混合蒸汽压力和主喷嘴出口直径的变化对蒸汽喷射器引射性能的影响。结果表明：蒸汽喷射器存在一个临界出口压力,主喷嘴出口直径存在一个最优范围,此时喷射器的引射性能达到最佳,而且激波的耗散损失较小。     

气液两相流通过节流器的携液研究

针对不同气液比的两相流经过不同直径的水平节流器携液特性不明,利用数值计算对气液两相流携液特性进行仿真。研究表明:同一节流器直径,随着气液比的增大,节流入口与出口速度增大,携带液体的体积比增大;同一气液比,随着节流器直径的增大,节流入口速度减小,节流出口速度反而增大,携带液体的体积比增大。因此选用大直径节流器和大气液比,能更好的携带液体。     

主喷嘴直径对蒸汽喷射器性能的影响

利用FLUENT软件对蒸汽喷射器复杂的内部流场进行数值模拟计算,并对喷射器内部流体流动过程中压力、速度等参数的变化规律进行分析研究,重点讨论了混合蒸汽压力和主喷嘴出口直径的变化对蒸汽喷射器引射性能的影响。结果表明:蒸汽喷射器存在一个临界出口压力,主喷嘴出口直径存在一个最优范围,此时喷射器的引射性能达到最佳,而且激波的耗散损失较小。     

文丘里洗涤器内硫化氢气体碱液吸收过程的CFD模拟

采用双流体模型、RNG k-?湍流模型和组分输运模型对不同工况下自吸式文丘里洗涤器内Na OH溶液洗消H2S气体的引射能力、气液混合度和洗涤效率进行数值模拟,对引射量的模拟结果进行了实验验证.结果表明,在气液流动过程中,随气速增大,自吸式文丘里洗涤器引射量增大,洗涤器扩大段内液相径向分布均匀性减弱,液相倾向于贴壁流动.距喉部越远,气液速度越低,液相径向分散越均匀.在H2S碱液吸收过程中,气液相间化学反应主要集中于喉部至喉部上方扩大段长度1/5区域内,反应速率随距喉部距离增加先升高后降低.最大反应速率在喉部上方扩大段长度5%处.随气速增大,扩大段内气液相间化学反应速率提高,洗涤器出口处H2S浓度降低,洗涤效率增大,洗涤时间缩短.     

沼气调峰用LNG混空装置的设计与测试

针对沼气产气量不稳定的问题,提出了采用LNG气化掺混空气作为沼气调峰气源的解决方案,设计并加工了一种LNG引射空气混合器,模拟生产实际对引射混合器的运行特性进行了实验研究。结果表明在引射器出口压力一定时,混气比(空气:天然气)随着进口压力的增加而显著提升;进口压力一定时,混气比随着出口压力的增加而逐渐减小;考虑进出口压力对混气比的共同作用时,提高进口压力,混气比随出口压力升高而降低的趋势减缓;提高出口压力,混气比随进口压力升高而上升的趋势加剧。为获得与沼气发酵罐相同的出口压力,引射器进口压力应为0.25 MPa。     

低压气井排水采气用喷射器的性能

目前传统排水采气工艺对于低压气井的适应性较差,为解决此问题,本工作提出了一种新型的喷射器复合排水采气工艺。通过采用高压气体作为驱动流体,防止二次污染,并通过与泡排组成复合工艺的方式解决效率低下的问题,其中喷射器技术是核心。采用数值模拟的方法,以引射比为性能指标,通过对喷射器气相内部流场流动特征进行分析,得到了喷射器的结构尺寸、运行工况对喷射器引射比的影响规律。结果表明,喷射器在引射过程中存在抽吸作用和剪切加速作用;剪切加速作用只能使引射流体最多被加速至音速;在壅塞工况下,喷射器运行表现主要由抽吸作用决定,增加喷嘴渐扩段锥度和面积比,能减缓壅塞工况。运行工况主要通过影响激波强度与喷射器运行状态影响喷射器运行表现,工作压力的增大和出口压力的下降均会提高引射比,但会导致壅塞状态的发生。壅塞工况下,引射比受工作压力影响且与出口压力无关。     

蒸汽喷射压缩器的操作状态

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的方法对蒸汽喷射压缩器的超音速混合过程进行数值模拟。计算并分析了工作蒸汽压力和温度、引射流体压力及混合流体压力等热力参数对喷射器操作性能的影响,并根据喷射器内的物理现象及喷射系数的变化规律将蒸汽喷射压缩器的操作状态分为临界状态、亚临界状态和回流状态3类,同时指出临界点为最佳工作点。     

喷射器出口结构对反应器混合特性的影响

喷射反应系统中喷射器的流体出口结构严重影响反应器内液液混合特性。为了考察喷射器出口结构对喷射反应器内部液体速度分布规律的影响,文中设计了5种出口结构的喷射器,利用粒子图像测速仪(PIV)对喷射反应器内部流场进行了测量;利用摄像法和数字图像处理技术记录和分析正己烷与水的混合过程,得到反应器内液液混合体系在不同喷射器和不同循环流量下的灰度变化曲线。由结果可知:在正己烷-水液液体系混合过程中,反应器内的液液混合时间、混合均匀程度和混合死区的位置均与喷射器出口结构紧密联系。四侧开孔喷射器的混合时间比两侧开孔的减少了50%左右,2排孔喷射器流出的两股流体会发生碰撞,产生的涡量极值比单排孔增加了45%,较有利于液液混合。另外,当实验中循环流量达到一定值之后,它对反应器的液液混合性能影响将不再明显。     

下喷式液气喷射器内流体力学的数值模拟

本文用STAR-CCM+软件研究下喷式液气喷射器内的流体力学.结果表明,混合管直径一定,随面积比的增加,混合管入口的压力先增高后减低,空气抽吸量存在一个最大值,此时对应面积比约为4.在模拟的喉径比范围内,混合管人口处的压力较低,但存在一个最大的压力降,对应喉管长度为0,空气抽吸量随喉径比而变,也存在一个最大值.喷射器结...