摘要：结合湍流射流发展规律,本文提出一个两相喷射器喷嘴距的设计方法:在给定引射流量下,当射流外边界的半径增长至混合段半径时,射流行进的距离为最优喷嘴距。利用数值模拟对比喷嘴距分别为3、5、7.5、10、15 mm时两相CO_(2)喷射器性能。结果表明:喷嘴距为5 mm时射流发展正好符合上述设计条件,此时喷射器升压性能最优,为0.69 MPa,相对15 mm时提升46.8%。对比引射腔内不同截面上的射流速度分布可知:当喷嘴距大于最优值时,引射腔内的射流外边界将超过混合段半径,一部分射流无法进入混合段,引射腔的壁面附近形成涡流区,导致射流动能耗散,升压性能下降;当喷嘴距小于最优值时,引射过程在混合段内完成,混合段有效长度减小,升压性能比最优时下降1.5%。根据射流速度分布特性,结合本文案例拟合了最优喷嘴距的关联式,预测结果与CFD相差4.2%,可用于优化设计时预估最优喷嘴距。

摘要：混合室直径对两相喷射器的性能影响显著。结合湍流射流理论,本文提出两相喷射器混合室直径的射流分析设计方法:当混合射流的流量增至喷射器的目标总流量时,射流外边界的直径即为最优混合室直径。根据该方法优化某型号CO_(2)喷射器的混合室直径,引射比为0.5时的最优直径为2.4 mm。利用数值模拟研究混合室直径对CO_(2)喷射器性能的影响,结果表明:在相同条件下,混合室最优直径为2.2 mm。当混合室直径为2.4 mm时,喷射器压升为0.9 MPa,相比优化前提高了57.9%。结合射流理论,拟合了无量纲最优混合室直径的关联式。当引射比为0.4~0.8时,无量纲最优直径为1.7~2.1。关联式的预测结果与CFD模拟结果相差-6%~10%,可用于工程上预估最优混合室直径。

摘要：折叠管作为平行流冷凝器的重要组成部分,具有良好的极限承压能力使其逐步替代传统挤压管。本文对折叠管承压能力展开机理研究、仿真及实验分析。通过实验数据拟合得到折叠管材料应力应变数值曲线,将材料参数导入ANSYS建立折叠管爆破仿真模型,此模型仿真爆破值与实验爆破值21.9 MPa相符,通过实验对比验证了模型结果可靠性。基于对折叠管的理论分析,设计一种内插翅片双片式的新型微通道折叠管,通过仿真模型分析其内外壁厚等参数对极限承压能力的影响,得出在内片壁厚0.08 mm、外片壁厚0.2 mm、19孔时综合性能最优,相比于普通微通道管,新型折叠管体积减少了35%,极限承压值增加30%。新型折叠管不仅节约材料成本,使扁管结构更加紧凑,还具有优异的极限承压性能。

摘要：本文针对中低温余热特性搭建了2kW目标发电量的小型有机朗肯循环发电系统。实验研究了全封闭式涡旋膨胀机在有机朗肯循环系统中的参数特性。通过改变膨胀机进出口的状态,研究了运行压比和转速对于膨胀机单体及系统性能的影响。性能参数主要包括等熵效率、容积系数、循环热效率及循环净功。结果表明:膨胀机运行压比是影响系统性能的重要参数,循环净功随压比的增大而增加,循环热效率及膨胀机的等熵效率随压比变化均存在最优值;考虑内泄漏及摩擦损失等影响,最优运行压比一般应略大于膨胀机设计比;提高膨胀机转速能有效减少内泄漏损失。