堵塞面積對突片式引射器性能的影響及漩渦分析.pdf

1、排氣引射器是船舶動力裝置的重要組成部分，它利用渦輪出口的高溫高能主流來泵吸環(huán)境中的二次冷流，通過兩股流體的摻混來達(dá)到降低出口排煙溫度，提高排煙速度均勻度，從而降低排煙紅外輻射，提升艦船隱身性的目的。因此排氣引射器的性能優(yōu)劣對于艦船的生存能力有巨大的影響。本文根據(jù)目前排氣引射器的發(fā)展?fàn)顩r，著重研究了突片型排氣引射器的性能。通過實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬兩種方法重點(diǎn)分析了突片型排氣引射器的工作性能及有效堵塞面積和旋流角對其性能的影響，并通過對流向渦的分

2、析來解釋突片引射器的工作機(jī)理，為深化突片引射器研究打下基礎(chǔ)。本文主要研究工作如下：
　　1.針對船舶使用的引射器存在90度彎管的情況，設(shè)計(jì)符合船舶結(jié)構(gòu)要求的突片引射器模型。在該模型基礎(chǔ)上添加5％-13%有效堵塞面積比的突片進(jìn)行冷態(tài)數(shù)值模擬，分析研究不同有效堵塞面積比和旋流角下的突片型引射器性能變化規(guī)律，同時分析不同有效堵塞面積比下的內(nèi)部流場規(guī)律。
　　2.針對燃機(jī)渦輪出口溫度為800K左右的情況，對突片引射器進(jìn)行熱態(tài)的數(shù)值模

3、擬，分析其出口的溫度均勻程度和引射器的進(jìn)出口溫差，從而說明突片型引射器的降溫和摻混性能。
　　3.通過數(shù)值模擬結(jié)果，對突片結(jié)構(gòu)附近區(qū)域的渦系的分布結(jié)構(gòu)與發(fā)展進(jìn)行了觀察，借助渦量來判斷流向渦的發(fā)展過程中能量的變化，從機(jī)理上解釋流向渦的演變對突片型引射器性能的影響。
　　4.設(shè)計(jì)與數(shù)值模型1比1的突片引射器實(shí)物模型，搭建試驗(yàn)臺，測量有無突片兩種情況下的引射器的性能參數(shù)，對比分析其引射系數(shù)和混合管沿程靜壓分布的差異，進(jìn)而驗(yàn)證突片對