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作者:陈洪杰;葛敬;陈柄旭;谭丽萍;梁文良;卢苇;
单位:桂林航天工业学院能源与建筑环境学院;贵州工程应用技术学院化学工程学院;加泰罗尼亚理工大学商学院;广西大学机械工程学院;
摘要:合理选择混合室结构是提高蒸气喷射器系统性能的重要途径。在喷嘴距和截面比可调的情况下研究了锥-柱形与圆柱形混合室喷射器的临界性能差异,并通过引入热力学完善度和熵产率模型,对这两种喷射器进行全面对比。结果表明:与圆柱形混合室喷射器在最佳喷嘴距处的情况相比,在等截面比下,锥-柱形混合室喷射器在一个合适的喷嘴距范围可获得更佳的临界喷射系数和临界冷凝压力(即实现多目标优化),其原因是采用锥-柱形混合室可减小混合流的动量损失和增大二次蒸气在混合室内的有效流通截面积,而恰当地减小锥-柱形混合室截面比时,该喷嘴距范围扩大;此外,在实验喷嘴距范围内,锥-柱形混合室喷射器的热力学完善度更具优势;降低锥-柱形混合室截面比时,可在一定的喷嘴距范围内进一步提高锥-柱形混合室喷射器的热力学完善度优势,其热力学原因是喷射器内部熵产率进一步降低。研究结果为可变几何结构喷射器临界性能的多目标优化提供新的参考思路。
关键词:蒸气喷射器;混合室;临界性能;多目标优化;熵产率;热力学完善度
基金资助:广西自然科学基金项目(2022GXNSFBA035512)