基於場協同流場最佳化的噴射器設計方法研究

《基於場協同流場最佳化的噴射器設計方法研究》是依託大連理工大學,由張博擔任醒目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於場協同流場最佳化的噴射器設計方法研究
• 依託單位：大連理工大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：張博

項目摘要

針對噴射器性能較低的問題，在分析了現有設計方法存在不足的基礎上，本項目提出研究基於場協同流場分析與最佳化的噴射器設計新方法。主要內容包括：1、研究和建立適用於可壓縮流動的場協同模型；2、研究基於場協同分析模型的噴射器流場分析方法及最佳化判定準則；3、研究基於場協同分析最佳化的噴射器設計新方法。採用理論分析與模型完善、試驗驗證和無量綱歸納的方法完成本研究。為驗證得到的可壓縮場協同流動分析模型，採用風洞試驗、PIV、熱線儀等測試流場並與模型預測比較；採用噴射器性能分析試驗台驗證設計方法。研究工質涵蓋空氣、水蒸氣和氟利昂。本項目研究的高效噴射器設計方法，對於促進該設備更廣泛套用和我國節能環保新設備、新產品的誕生具有支撐作用。同時本項目進一步討論了可壓縮流場條件下的場協同模型，為其在流動減阻中的套用做出了奠定了基礎。

結題摘要

本項目以場協同思想為指導，提出了流體流動過程壓力降與速度協調性研究建議，完成了可壓縮場協同流動分析模型、進行了試驗驗證並套用於噴射器高效設計方法研究，將場協同理論進一步拓展到了強制渦分析和渦流發生器的研究中，形成了新的研究成果。主要研究內容包括：流體流動場協同建模與流動減阻方法的理論建立方法、驗證；從場協同分析方法得出的結果套用於噴射器結構和性能最佳化，同時該方法還被套用於換熱場協同的研究中；場協同強化對流傳熱的分析與拓展研究；場協同流體流動減阻方法與渦脫離模型耦合最佳化非穩態流場，最佳化流體機械設計新方法研究；場協同流體流動方法分析強制渦運動與能量分離過程研究。作為理論研究的重要套用，依據本項目研究成果設計的高效噴射器和新型噴射式製冷/熱泵系統成功套用於產業化，獲得市級科技發明一等獎。