Laval喷管结构对流动特性和制冷性能的影响

摘要：

Laval喷管作为天然气超音速旋流分离器的核心部件,其几何结构对喷管制冷性能和分离器的分离效率有着决定性影响.文中利用FLUENT软件进行数值模拟,系统研究了Laval喷管渐缩段线型、渐扩段张角及旋流器位置对Laval喷管内压力分布和制冷性能的影响.结果表明:渐缩段线型对喷管制冷性能有较大影响,采用维托辛斯基曲线进行Laval喷管渐缩段的设计可以获得较好的制冷效果;渐扩段张角越大,温降趋势越明显,喷管出口所能获得的温度越低,制冷效果也越好,但随着渐扩段张角的增大,在喷管存在背压的情况下易造成激波前移,破坏喷管内的低温环境;Laval喷管(加旋流器)的旋流分离能力和制冷性能存在着明显的制约关系,需要在二者之间寻找一个平衡点,使得Laval喷管(加旋流器)可以取得较好的旋流效应和膨胀制冷效果.

关键词：Laval喷管、结构参数、流动特性、制冷性能、数值模拟

所属期刊栏目：44

分类号：V211.74;TQ051.8;TE969.03

资助基金：国家自然科学基金;山东省自然科学基金;山东省青少年教育科学规划课题

在线出版日期：2017-01-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：67-71,76