雙開口振蕩管內氣波增壓性能研究.pdf

1、雙開口壓力振蕩管式氣波機是利用激波和膨脹波在雙開口壓力振蕩管內的運動來實現(xiàn)增壓的新型設備，相對于靜態(tài)的引射器來說，雙開口振蕩管式氣波機具有較高的等熵效率，特別是在膨脹比較小的情況下優(yōu)勢更為明顯。
　　本文首先內部的理論進行分析，然后在理論的基礎上，采用內部壓力波分析、數值模擬和實驗的方法，來對雙開口振蕩管式氣波機進行討論分析，具體結果如下：
　　（1）本文在理論研究部分采用一維非定常流動分析的方法，分析雙開口振蕩管內壓力波的

2、形成、傳播以及反射等運動規(guī)律，對雙開口振蕩管式氣波機的設備結構進行了介紹，通過建立理想波圖對雙開口振蕩管的工作原理進行詳細介紹，同時給出了雙開口振蕩管式氣波機的設備性能評價指標。分析了雙開口振蕩管內分界面的運動規(guī)律。
　　（2）建立二維數值計算模型，并對其進行了模型驗證：初始條件的消除，數值模型的實驗驗證，網格無關性的分析與驗證；對雙開口振蕩管的內部流場進行了簡單分析，了解其內部的波系運動，著重分析研究了雙開口振蕩管的漸開漸閉損失

3、、流動損失對波系的影響，對漸開漸閉損失進行了衡量，并在結構上進行了優(yōu)化，在雙開口振蕩管開口處設置緩沖帶，角度為6°，有效降低了漸開漸閉帶來的損失。
　?。?）設計了雙開口振蕩管氣波機的實驗流程，建立實驗系統(tǒng)，通過對工作波圖的分析，了解到雙開口式氣波機的操作參數和結構參數對整體的效率影響較大，故本文的實驗部分主要對以上參數進行詳細分析研究，得到結論如下：在小膨脹比的情況下，設備的抽射率和等熵效率更高；當固定膨脹比一定的時候，等熵效率

4、的大小會隨著高溫端口壓力的增大呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢，得到最優(yōu)高溫口壓力0.125MPa；當固定膨脹比不變，隨著轉速的不斷增加，等熵效率和抽射率均呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，得到最優(yōu)轉速30Hz；等熵效率和抽射率隨著高壓端口寬度、偏轉距離、高溫端口寬度和固壁寬度的增加而呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢，得出了一組最優(yōu)參數：高壓端口寬度47.6mm、偏轉距離65mm、高溫端口寬度55.2mm、固壁寬度126.2mm。
　?。?）由于管內非平衡