本课题以蒸汽喷射器内凝结激波、气动激波和水蒸气非平衡相变为研究对象,以水蒸气非平衡相变发生时潜热的吸/放产生的能量传递效应对激波特征的影响为切入点,以流场可视化技术为实验佐证,以对比观测法为技术手段,采用实验观测与数值模拟相结合的方式对喷射器内激波与非平衡相变的耦合作用机制进行研究。采用高速摄像与纹影法相结合的流场显示技术观测流场中激波系结构和激波锋面的瞬态特征,以高速摄像与PIV相结合的方式获取射流边界层的边界特征和转捩特性,以双流体模型求解喷射器流场中非平衡相变与激波的耦合作用,捕获喷射流场中射流边界层、阶跃状激波系的局/细部特征,解构激波与非平衡相变相互作用的热/动力学机理,认识激波耗散效应中的能量传递规律。在喷射器工作喷嘴内添加调节锥,开展环形喷嘴内的非平衡相变及激波特征研究,获得调节锥的加入对喷射器流场结构和喷射器性能的影响规律,为喷射器性能分析与结构优化提供理论支持。
英文主题词Steam Ejector;Non-Equilibrium Phase Change;Shock Wave;Coupling Effect;Ejector Design Theory