射流振蕩激勵(lì)響應(yīng)特性與雙級(jí)振蕩研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文射流振蕩激勵(lì)響應(yīng)特性與雙級(jí)振蕩研究射流振蕩激勵(lì)響應(yīng)特性與雙級(jí)振蕩研究ResearchonResponseacteristicsofJetOscillatingStimulationTwostageOscillation作者姓名：李俊龍學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：化工過(guò)程機(jī)械學(xué)號(hào)：21407120指導(dǎo)教師：鄒久朋完成日期：2017.06大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要本文基于國(guó)

2、家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51276026）的課題研究，對(duì)靜止式氣波制冷機(jī)中射流振蕩發(fā)生器的不同激勵(lì)方式及主射流的激勵(lì)響應(yīng)特性展開(kāi)研究。對(duì)反饋式和音波式兩種傳統(tǒng)自激勵(lì)式附壁振蕩器進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，并與新式外激勵(lì)附壁振蕩器的優(yōu)化結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比分析，并以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相關(guān)結(jié)論。基于多管靜止式氣波制冷機(jī)對(duì)多股小占空比時(shí)均射流的需求，在外激勵(lì)單級(jí)附壁振蕩器的基礎(chǔ)上，開(kāi)展外激勵(lì)雙級(jí)附壁振蕩研究，設(shè)計(jì)并加工外激勵(lì)雙級(jí)激勵(lì)流調(diào)制裝置，對(duì)雙級(jí)附壁振蕩器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文

3、的主要研究工作及結(jié)論如下：（1）定義附壁振蕩器能效特性及射流偏轉(zhuǎn)特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)——總壓保持率K和附壁切換周期占比R。以K和R作為反饋式和音波式附壁振蕩器優(yōu)化過(guò)程中的性能評(píng)估指標(biāo)，得到了兩種自激勵(lì)附壁振蕩器的最優(yōu)特征參數(shù)組合。經(jīng)優(yōu)化后，反饋式附壁振蕩器的總壓保持率K相對(duì)優(yōu)化前提高了9.6%，音波式的K相對(duì)優(yōu)化前提高了19.7%。（2）對(duì)自激勵(lì)和外激勵(lì)式附壁振蕩器激勵(lì)口和出口的總壓模擬曲線(xiàn)分析可知：自激勵(lì)附壁振蕩器的激勵(lì)流總壓低于外激勵(lì)，需

4、要消耗主射流動(dòng)能挾帶加速；自激勵(lì)流壓力前沿躍升慢且過(guò)早跌落，在主射流分流處產(chǎn)生大量能量損失且無(wú)法避免，因而總壓保持率低于外激勵(lì)附壁振蕩器。即便在結(jié)構(gòu)優(yōu)化后，反饋式與音波式的總壓保持率K仍分別低于外激勵(lì)14.0%和6.0%；自激勵(lì)振蕩射流的附壁切換時(shí)間長(zhǎng)于外激勵(lì)式，優(yōu)化后的反饋式及音波式的附壁切換周期占比R分別高于外激勵(lì)式12.5%和10.7%。（3）將經(jīng)模擬優(yōu)化的附壁振蕩器加工成模型用于實(shí)驗(yàn)。將實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比，并對(duì)不同激勵(lì)方

5、式的附壁振蕩器間進(jìn)行對(duì)比分析。自激勵(lì)和外激勵(lì)附壁振蕩器的實(shí)驗(yàn)所得K值均比模擬時(shí)降低，反饋式和音波式分別降低了17.0%和23.5%，外激勵(lì)式降低了6.3%。三種附壁振蕩器的實(shí)驗(yàn)測(cè)量曲線(xiàn)所得R值均比模擬時(shí)有所增加，自激勵(lì)反饋式和音波式的R值分別增加了13.0%和13.5%，外激勵(lì)式的R值比模擬值增加了7.1%。實(shí)驗(yàn)三種振蕩器的總壓保持率均有所下降，但反饋式與音波式的K值仍分別低于外激勵(lì)式24.7%和22.8%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了新型外激勵(lì)附壁