文档介绍：南昌大学
硕士学位论文
蒸汽蓄热器喷嘴的CFD研究及结构优化
姓名:邢承治
申请学位级别:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:胡兆吉
20071201
摘要件一蒸汽喷嘴上,蒸汽蓄热器喷嘴与蒸汽喷射器内的喷嘴相似,都是用来降压并利用软件平台对其内部流场进行数值模拟分析,在此基础上实现结构优化,以提高蒸汽喷嘴的喷射效率。本文对蒸汽蓄热器喷嘴的技术革新及蒸汽文献局限于实验研究的状况,提出在肪诚峦ü的D夥治鼋薪峁褂化。ü哉羝钊绕鞒淦锥味粤鞔蚀裙痰娜人μ匦匝芯浚蒸汽蓄热器是一种发展潜力巨大的节能设备,其蓄热性能体现在其核心构增速的流体机械。本文通过对蒸汽喷嘴的工况分析,对蒸汽喷嘴进行结构设计,蓄热器的推广应用具有一定的指导意义和借鉴价值。主要研究工作如下:查阅了大量的国内外相关文献,针对国内蒸汽蓄热器喷嘴研究滞后,仅有少量定喷嘴出口的蒸汽流速度是蒸汽蓄热器内水体紊流扰动主要强制驱动力,是蓄热效率的主要影响参数。耘缱旖峁菇蟹治觯范↙喷嘴是最佳结构并在此基础上进行结构设计,简化模型,建立几何模型进行网格划分。较分析各种湍流模型,确定最适应模型,选择适当的离散格式,并进行相应的边界参数设定,使数值模拟尽量接近实际工况,反映喷嘴内部蒸汽的真实流动规律。髡问耘缱炝鞒〗写罅渴的D猓阅D饨峁欣啾确治觯提出喷嘴结构进行优化设计。关键词:蒸汽蓄热;缱欤籆;马赫数;
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坼签字日期:矿辏辉略签字日期:圳辏隆叭学位论文作者签名中:琊承舻签字日期:加矿年,,月彳日学位沦文作者签名:邢界弦学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书为获得直昌太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权直昌太堂可以将学位论文的全等复制手段保存、汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解南昌大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ导师签名:
第滦髀选题背景和意义类提出严峻的挑战。我国是世界上第二大能源消费国,已占到世界能源消费的率或单位能耗的高低起着举足轻重的作用,而且对环境的污染也有相当大的影锅炉的热平衡效率。然而这些技术进步,并未从根本上改善工业锅炉实际运行时的平均热效率。可见工业锅炉的运行情况是造成实际运行效率远低于热平衡工业锅炉负荷扰动时,其调节方式主要是通过调节其燃烧工况以及给水量,来稳定锅炉的压力。在我国,%以上燃煤工业锅炉是层燃炉,其动态特性有很大的时滞,因而负荷扰动难免会造成一段时问内燃烧工况的恶化;各受热面的传热工况也会受到干扰。当负荷扰动较频繁,幅度较大时,锅炉热效率会出现较大的下降:图为一燃气锅炉的负荷扰动愕皆诵懈汉芍频率和负荷水平对其热效率的影响【,可见频率越高效率就越低。只有当负荷扰动周期为目前,能源问题几乎已成为全世界所共同面俚闹匾?翁猓茉次;蛉%左右,而我国的能源利用率只有%,大大低于经济发达国家毡荆拦德国的能源利用率分别高达%,%,%R虼嗽诟鞲鲂幸荡罅U菇谀工作,进一步提高能源的利用水平,是实现我国国民经济实现可持续发展的一项长远战略方针】。我国在“十一五”规划纲要中,已经将单位芎慕档%左右作为约束性指标。为此,各行各业对节能的呼声越来越急,对节能的措施也越来越细。作为我国能耗大户的锅炉,运行热效率问题将再度受到关注。蒸汽蓄热器由于其显著的节能效益,必将日益受到重视并得到广泛应用。我国燃煤工业锅炉是为经济和城镇生活提供热能的主力。,其中%是燃煤锅炉。工业锅炉年耗用煤炭占全国煤产量的三分之一强【,达诙帧?杉ひ倒饶苄实母叩投晕夜茉蠢响。%左右的水平,普遍比锅炉产品鉴定效率低%左右【。多年来锅炉制造行业及使用单位为此采取了许多措施,从设计制造的改进到零部件和辅机的技术革新,提高了效率的根本原因。时,在高负荷区的热效率方与稳定负荷下的热效率绕胶庑接近。
影整⋯锝炉泼动负荷;一锅炉靛负荷./‘、/童,/锅炉负荀/负荷扰动幅度对锅炉热效率的影响可由图看出,此图是一水管锅炉在各种蒸发率下不同的负荷变动幅度时的热效率,可见幅度越大,热效率越低。如锅炉容量越大,则以上现象越严重。工业锅炉上的微