可调式临界流文丘里喷嘴流动特性试验研究

在稠油注蒸汽热采过程中,往往用临界流喷嘴控制蒸汽注入流量,但是传统的临界流喷嘴存在着流量调节困难的问题。为此,设计了一种可调式临界流量文丘里喷嘴。通过搭建室内试验平台,对可调式临界流文丘里喷嘴的流动特性进行了试验研究。主要研究了可调式临界流文丘里喷嘴的临界流量、临界背压比、流出系数等的变化规律,并分析了调节锥位移和气体含液量对可调式临界流文丘里喷嘴流动特性的影响规律。研究结果表明,可调式临界流文丘里喷嘴可以实现临界流,并能够通过改变调节锥的位移来调节临界流量;可调式临界流文丘里喷嘴的单相气体临界流量控制偏差在±3%以内;临界背压比在0.85以上;流出系数小于标准临界流文丘里喷嘴的流出系数,但稳定值在0.9以上;液体的存在会使得气体临界流量降低,液量越大、进口压力越低,气体临界流量的降低程度越明显。该研究结果对可调式临界流文丘里喷嘴的设计和工程应用具有指导意义。

湿蒸汽流经可调式临界流喷嘴的数值模拟

蒸汽热采过程往往采用临界流喷嘴对各分配支路的蒸汽流量进行控制,但是常规固定式临界流喷嘴存在注汽量难以调节的问题。针对该问题,设计了一种可调式临界流喷嘴,并利用数值模拟的方法对其应用于湿蒸汽临界流流量的调节和控制特性进行了研究。分析了入口蒸汽干度和压力、调节锥位移以及蒸汽凝结对可调式临界流喷嘴流场分布、临界背压比以及临界流量的影响。研究结论能够指导可调式临界流喷嘴结构优化设计,为注蒸汽热采过程中湿蒸汽的流量控制提供技术支持。

可调式引射器对两相流引射制冷循环系统性的影响

在两相流引射制冷循环中,采用引射器来代替膨胀阀,回收节流过程中的膨胀功。采用可调式喷嘴引射器,通过调节喷针的位置调节引射器喷嘴出口的流通截面积来改变工作流体的流量。对以R134a为工质的两相流引射制冷循环系统进行实验研究并对引射器内部的流动进行数值模拟,分析喷嘴喉部截面积和扩张角对R134a两相流引射制冷系统性能的影响。模拟结果和实验结果均表明:在定工况条件下,引射器的引射比随喷嘴喉部截面积的增大而升高,而随喷嘴扩张角的增大先升高后减小,在喷嘴扩张角为3°时取得最大值。系统的COP随喷嘴喉部截面积的增大先升高后减小,在喷嘴喉部截面积为2.84mm2时,系统COP取得最大值。

喷嘴调节锥对水蒸气喷射泵性能影响的数值模拟

喷嘴的喉部面积大小对水蒸气喷射泵性能至关重要,提出了一种可调式喷嘴结构,通过调节锥位置改变来调节喷嘴喉部面积,以此作为计算模型,数值分析了调节锥位置对喷射泵性能的影响.比较了不同调节锥位置条件下水蒸气喷射泵内部的速度场、轴线压力分布、近壁面流场迹线.结果表明,在相同的工况下,调节锥位置可以显著影响喷射泵的性能,随着喷嘴喉部面积的减少,喷射泵内部的激波位置向入口方向偏移,强度持续减弱,边界层脱离现象先减弱后增强,当调节锥位置处于喷嘴喉部后15 mm附近,喷射泵性能达到最佳值.