1. 研究目的与意义（文献综述）

喷射器作为一种增压、真空、混合装置,以其显著的节能效果、无环境污染的工作特点,以及结构简单、造价低廉、操作容易、维修方便等优势,被广泛用于制冷系统、燃料电池、化工工业和航空航天等多个领域。

通过对喷射器的工作机理与模型进行研究,设计高性能的喷射器来提高其工作效率,将会提升与之相关的许多工业领域的能源效率。

尤其是近年来,国际能源价格的上涨和全社会对环境问题的重视,世界各国对节能、环保、高效的能源利用与转化方式的要求越来越高,使得喷射器的研究受到国内外许多学者的关注。

2. 研究的基本内容与方案

影响喷射器引射系数的影响因素很多,比如喷射器的结构、工质的特性、操作工况等。在工程实际中,喷射器的结构与使用的工质一般是确定的,此时,引射系数主要受到操作工况的影响。在影响喷射器性能的操作工况中,主要是三个压力:引射流的压力、工作流的入口压力和背压。根据背压的不同,喷射器有三种工作模式:临界模式、次临界模式和回流。喷射器的实际工作背压高于其回流压力时,工作流会回流到引射流侧,此时喷射器不能正常工作。随着工作背压的降低,引射系数从开始,逐渐增大;工作背压达到临界背压后,引射系数同时达到其最大值。当工作背压继续降低时,引射系数不随背压改变而变化。为了得到最好的喷射器性能,在设计喷射器时,都应该选择临界模式作为其额定运行工况。一方面喷射器在临界模式处于最佳工作状态,另一方面,处于临界模式下的喷射器性能特性相比最为稳定。

目前应用比较广泛的索科洛夫引射器，其设计方法是根据能量守恒、质量守恒和动量守恒定理，结合经验公式，对一高压ＰＥＭＦＣ系统所用引射器进行结构设计。（一）最大引射系数计算（二）主要截面积计算（三）引射器的特性分析。引射器的设计工况是固定的，而其实际应用往往是变工况运行状态，因此研究其在全负荷范围内的使用性能就显得极为重要．下面对该引射器的关键性能参数进行分析，因为引射器在燃料电池系统的应用中与引射端的质量流量密切相关。（一）出口压力对引射器性能的影响（二）工作流体压力对引射器性能的影响（三）引射流体压力对引射器性能的影响。从中可以求解出喷射器内详细的二维温度、速度及压力场的分布规律,更可以直观的观察其内部激波的信息。对喷射器开展了早期的研究,由于当时技术的限制,模型计算结果没有能够扑捉到喷射器内部的激波特性。等对其模型作了改进,并用实验数据对模型结果进行验证。研究了喷嘴出口位置对喷射器性能的影响,结果表明喷嘴的出口与混合区的距离必须大于倍的混合区直径以保证喷射器有良好的性能。近些年通过利用技术对喷射器的工作机理与激波特性作了较为详细的研究,分析了不同运行工况下喷射器内激波的形式,比较了不同喷射器结构与不同运行工况时喷射器的性能。

引射器CFD仿真分析,引射器结构虽然简单，但其内部流场比较复杂，引射流动实际上是一种复杂的粘性流动形式， 属于高雷诺数、强剪切湍流射流。 通过CFD软件可以观察引射器内的流场分布，并研究引射器各尺寸对于引射器工作特性的影响，进而对引射器进行优化改进

3. 研究计划与安排

3月25号前把开题报告提交

4月10号结构设计出来

5月完成基于cfd方法引射器的特性分析

4. 参考文献（12篇以上）

【1】祝银海. 基于临界圆的二维喷射器模型构建及流动机理研究[d]西安交通大学，2009年

【2】刘培启, 王海涛, 武锦涛,等. 引射器关键结构参数优化设计及验证[j]. 大连理工大学学报, 2017，29-36

【3】刘英, 许思传, 常国峰. pemfc 引射器的设计及特性分析[j]. 佳木斯大学学报, 2014，198-201