SOS：我做蒸汽喷射器的数值模拟，遇到很多问题，请高手赐教。

simwon

1参数：蒸汽喷射压缩器；动力蒸汽参数550KPa/185度/14.67Kg/s，引射蒸汽参数13.3KPa/51.5度/19.1kg/s，排汽参数25KPa/103度/33.75Kg/s。
2。网格划分：

3.模拟过程：
1）动力蒸汽压力入口，引射蒸汽压力入口，K-E湍流模型，耦合隐式计算
4.计算结果和问题
选择不同的计算入口，都存在较大的回流且长时间计算无法消除，另外从流量看进出口也存在很大不平衡，且动力蒸汽从喷嘴喷出口有一股从引射入口喷出，造成一个进口两个出口。计算过程常出现温度或压力或黏度达到上限（后修改上限无效）

后来做的努力：
a。选择不同的计算入口，
b。改小松弛因子；
c。将喷射器出口背压改小到5000KPa
d。选择S-A湍流模型
E。先从非定常方式计算，时间步长1E-06，结果出现震荡。
f。重新画网格计算，在将壁面厚度改为0.2mm，结果未改善。

我已经摸索了半个月了，无果。。请高手指教如何才能得到收敛的结果，期待您的高招解惑。。。。。。。。。

下面附件是后来将引射蒸汽边界条件由压力入口更换成“压力远场--pressure-farfiled”后的初始几步，虽然回流消失了，但还是震荡和质量不守恒。（之前各种方法都试过了几十万次的计算，结果如本次相似，这几步是为了今天发帖求帮助临时的几步计算）

[ 本帖最后由 simwon 于 2013-8-12 09:27 编辑 ]

simwon

打错一个地方：c。将喷射器出口背压改小到5000Pa（背压由25KPa改小到5KPa）

simwon

不要下沉，上浮。。。

通流

听起来像是引射器的启动问题。可能引射器没有平稳启动，造成喘振。

simwon

太高手了。我也觉得是这样。那该怎样启动呢，我这有三个方案，您给评价一下哪个好一些。
1--出口压力从低到高设定
2--压力较低的引射蒸汽压力设为压力远场边界，给定一个初速度，使开始计算时引射蒸汽就有流速；
3-将引射蒸汽边界直接设为wall，迭代计算一段时间，待引射蒸汽入口区域压力低于原先要设定的压力边界条件初值时再将wall改为压力入口边界。

通流

一般的做法是模拟实际的启动过程。

比如，开始时，出口和被增压的气体都设成环境压力，然后逐步减小被增压的气体压力，或者增加出口压力。

远场边界应该不适用与这里。

simwon

通流大哥的光环和奖章真令我羡慕。8-）

回到正题。
逐渐增大出口压力的方法我试过很多次，每次都是回流无法解决，因为我的喷射器比较长，长宽比较大，后面的扩压段很容易回流，这与实际是不相符的，造成最后质量流量与实际偏差很大。

另外对于捕捉激波，前辈有何高见？我在网上听说可以通过非定常计算初场，再用定常计算收敛，因为非定常有利于捕捉激波；另外一种方法是利用网格自适应捕捉压力梯度大的区域。我以前曾用稳态计算过一个case，初始时喷管能得到周期性变化的速度--激波影响；但最后收敛后激波不见了。

[ 本帖最后由 simwon 于 2013-8-21 15:19 编辑 ]

通流

论坛中那里有什么“光环”？奖章是坛主为了让大家开心发的。你如果想要的话，可以跟坛主要几个。

引射器的原理比较简单。不过，数值计算可能会有一定的困难。因为引射器是要通过流体的掺混才能工作的。也就是流体中的粘性/掺混就很重要了。这也许就意味着紊流度的发展是很重要的。我设计过引射器，但没有自己搞过数值计算。所以，很多东西只是我的推断。
如果可能的话，你把FLUENT的文件发上来。我也练习练习。

simwon

太谦虚了。

我做蒸汽喷射压缩器，引射蒸汽压力比引射器压力略高一些。现在我同时用几种方法在模拟，基本上没有出现发散。从流场看还是您提到的混合问题，现在引射流量比实际小很多，而且工作高压蒸汽流量比实际大很多。可能原因还是两种蒸汽没有很好的混合，造成高压蒸汽占据了流道的大部分。
因为模型在公司服务器上计算，拷贝需要权限，过几天传上来，您给分析分析。
那如何提高两蒸汽的混合呢？有何高见？

[ 本帖最后由 simwon 于 2013-8-28 10:14 编辑 ]

uesoft

感觉工程中一般都不再采用蒸汽引射器，因为效率和功率损失很大，至少在中国电厂已经有20多年不用蒸汽引射器了，美欧日更不用说了。
也可能你有特殊需求，非用不可。

simwon

海水淡化系统上用的，当然也是火用效率较低，但是还是有一定经济型的

li1990

您最后模拟结果出来了吗？

rocket0601

引射器的初场设置对计算很重要，一般可以从入口至出口设置线性变化的压力初场。影响引射器的因素很多，但只要出口背压设置合适，一般都会起动。

通流

增加掺混的方法可以通过改变喷管出口的几何形状，引入流线方向的漩涡来做。这个在飞机发动机上已经被采用了。引射器中，我倒是不知道有人用了。

li1990

有没有人可以上传喷射器的例子参考一下呢？