Параметры эжектора
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
граничные условия симметрии (Рис. 2.11)
Рисунок 2.11
По умолчанию на оставшихся поверхностях задаются граничные условия WALL - адиабатические стенки.
3. Анализ результатов
.1 Верификация результатов численного моделирования
В результате раiетов была получена расходная характеристика эжектора (4 точки: 25, 50, 75 и 100% Gпассивного) - зависимость величины обратной степени сжатия от расхода пассивного газа.
Рисунок 3.1. Зависимость величины обратной степени сжатия от расхода пассивного газа для 6 шевронов.
При этом были обнаружены следующие нюансы: при раiетах на сетке с параметром ячейки 2 мм без применения функции сгущения сетки вдоль линии смешения активного и пассивного потоков было получено, что, начиная с нагрузки в 50% и выше, получилось большое отклонение в степени сжатия от экспериментальных данных, причем на 75% и 100% нагрузки расхождения составляют 25% и 37%.
Рисунок 3.2. Зависимость величины обратной степени сжатия от расхода пассивного газа для 6 шевронов с грубой и мелкой сетками.
Однако следует отметить, что в раiетах при 100% расходе активного газа, противодавлении на выходе эжектора 1 атм. и нагружении пассивным газом, эжектор срывало (ударно волновая структура в камере смешения разрушалась). Поэтому расход активного газа был увеличен до 110% от номинального и все дальнейшие раiеты проводились с этим значением.
После изменения сетки (было добавлено сгущение в зонах с высокими градиентами), результаты стали гораздо ближе к экспериментальным. Отличия составляют 0.11%. Можно сделать вывод о применимости данной модели в дальнейших раiетах и её высоком соответствии реальному прототипу - верификация прошла успешно.
3.2 Анализ визуализации полученных результатов
На основе имеющихся результатов численного моделирования был проведен детальный анализ и сравнение распределений соответствующих параметров в моделях эжектора с шевронами и без них. Здесь представлены результаты визуализации параметров с краткими выводами по сравнению разных вариантов. Представлены распределения числа Маха, давления, плотности, температуры, концентрации, кинетической энергии турбулентности вдоль канала эжектора и в нескольких сечениях поперек него.
Рисунок 3.3. Продольное распределение числа Маха в модели с шевронами.
Рисунок 3.4. Продольное распределение числа Маха в модели без шевронов.
Рисунок 3.5. Продольное распределение массовой доли активного газа в модели с шевронами.
Рисунок 3.6. Продольное распределение массовой доли активного газа в модели без шевронов.
Рисунок 3.7. Продольное распределение плотности потока в модели без шевронов.
Рисунок 3.8. Продольное распределение плотности потока в модели с шевронами.
Рисунок 3.9. Продольное распределение давления потока в модели с шевронами.
Рисунок 3.10. Продольное распределение давления потока в модели без шевронов.
Рисунок 3.11. Продольное распределение температуры потока в модели с шевронами.
Рисунок 3.12. Продольное распределение температуры потока в модели без шевронов.
Рисунок 3.13. Продольное распределение кинетической энергии турбулентности в модели с шевронами.
Рисунок 3.14. Продольное распределение кинетической энергии турбулентности в модели без шевронов.
Рисунок 3.15. Распределение массовой доли активного газа в поперечных сечениях в модели с шевронами.
Рисунок 3.16. Распределение массовой доли активного газа в поперечных сечениях в модели без шевронов.
Рисунок 3.17. Распределение числа Маха в поперечных сечениях в модели с шевронами.
Рисунок 3.18. Распределение числа Маха в поперечных сечениях в модели без шевронов.
Рисунок 3.19. Распределение кинетической энергии турбулентности в поперечных сечениях в модели с шевронами.
Рисунок 3.20. Распределение кинетической энергии турбулентности в поперечных сечениях в модели без шевронов.
Рисунок 3.21.
Рисунок 3.22.
Рисунок 3.23
Рисунок 3.24.
Рисунок 3.25.
Рисунок 3.26.
Рисунок 3.27. Изоповерхности массовой доли активного (красный цвет) и пассивного (синий цвет) газов (по 30%) в варианте с шевронами.
Рисунок 3.28. Изоповерхности массовой доли активного и пассивного газов (по 30%) в варианте без шевронов.
Вышеприведенные рисунки представляют собой практически полную визуализацию течения, позволяющую отслеживать все происходящие процессы и делать выводы о характере течения в разных вариантах конструкции. По продольным и поперечным распределениям числа Маха можно отследить зоны сверхзвукового и дозвукового потока и увидеть местоположение и характер скачков уплотнения. Распределение массовой доли активного газа и кинетической энергии турбулентности позволяют анализировать интенсивность смешения и определить непосредственную область активного смешивания в обоих случаях. Давление, плотность и температура дают более полную физическую картину протекающих в эжекторе процессов. Так, по распределениям плотности и давления (рисунки 3.7-3.10) определяем, что в варианте с шевронами восстановление давления и скачки уплотнения происходят раньше (ближе к входу в эжектор), чем в варианте без них. В то же время, п