......................................................................................................................................I Abstract................................................................................................................................II 第 1 章 绪 论.......................................................................................................................1 1.1 课题研究背景和意义............................................................................................1 1.2 喷射器国内外研究现状........................................................................................2 1.3 喷射器的分类........................................................................................................6 1.4 本文的主要工作....................................................................................................8 第 2 章 喷射器设计的基本理论与研究.........................................................................10 2.1 喷射器概述.......................................................................................................... 10 2.1.1 喷射器的结构及工作原理.......................................................................10 2.1.2 喷射器主要性能指标...............................................................................10 2.2 喷射器的设计方法..............................................................................................12 2.2.1 经验系数方法............................................................................................12 2.2.2 经典热力学方法........................................................................................12 2.2.3 气体动力学函数法................................................................................... 12 2.2.4 气体动力学函数........................................................................................13 2.3 气体喷射器设计计算..........................................................................................15 2.3.1 喷射器引射系数设计计算.......................................................................15 2.3.2 喷射器几何结构的设计计算...................................................................20 2.4 本章小结...............................................................................................................26 第 3 章 Flow Simulation 对喷射器进行三维数值模拟的原理和方法.....................27 3.1 Flow Simulation 的原理.......................................................................................27 3.1.1 网格............................................................................................................ 27 3.1.2 解析方程....................................................................................................28 3.1.3 材料定义....................................................................................................28 3.1.4 边界条件和工程设备...............................................................................29 3.1.5 初始条件....................................................................................................29 3.1.6 获取结果和后处理器计算.......................................................................31 3.2 喷射器数值模拟方法..........................................................................................31 3.2.1 一维设计模型............................................................................................31 3.2.2 二维设计模型............................................................................................31 3.2.3 三维设计模型............................................................................................32 3.3 喷射器数值模拟流程..........................................................................................32空气喷射器理论模型设计及性能优化研究 II 3.3.1 Flow Simulation 仿真步骤........................................................................32 3.3.2 Flow Simulation 仿真流程图....................................................................32 3.3.3 Flow Simulation 数值模拟的控制方程和求解模型.............................. 33 3.3.4 Flow Simulation 边界条件设置................................................................34 3.4 本章小结...............................................................................................................34 第 4 章 喷射器实验系统装置与内部流场仿真结果分析............................................35 4.1 喷射器设计总要求..............................................................................................35 4.1.1 主要研制内容............................................................................................35 4.1.2 性能要求....................................................................................................35 4.1.3 总体设计说明............................................................................................35 4.2 实验系统...............................................................................................................37 4.2.1 总体要求....................................................................................................37 4.2.2 实验系统流程............................................................................................37 4.2.3 主要设备....................................................................................................38 4.2.4 数据采集系统............................................................................................38 4.3.1 喷射器内轴向速度分布...........................................................................39 4.3.2 喷射器内轴向压力分布...........................................................................41 4.4 本章小结...............................................................................................................42 第 5 章 喷射器性能优化模拟研究及分析.....................................................................43 5.1 状态参数对喷射器性能的影响.........................................................................43 5.1.1 引射气体的压力对喷射器性能的影响..................................................43 5.1.2 出口压力对喷射器性能的影响...............................................................44 5.1.3 工作气体压力对喷射器性能的影响......................................................44 5.2 结构参数对喷射器性能的影响..........................................................................45 5.2.1 引射流量与喷嘴距关系............................................................................45 5.2.2 引射流量与喷射器喷嘴喉部形状的关系...............................................47 5.3 喷射器并联形式与串联形式在实际工程应用的比较.....................................49 5.3.1 喷射器串并联定义.....................................................................................49 5.3.2 喷射器串并联形式的数值模拟研究....................................................... 50 总结与展望.........................................................................................................................52