對高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中混合現(xiàn)象的探究1

1、熱力蒸汽壓縮器（TVC）與多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)的優(yōu)化集成及流動特性實驗研究 答辯人：黃晨答辯人：黃晨MED（多效蒸餾）m多效蒸餾方法又可以分為浸沒管單效和多效蒸發(fā)（多效蒸餾方法又可以分為浸沒管單效和多效蒸發(fā)（STE或或ST）、豎管多效蒸發(fā)（）、豎管多效蒸發(fā)（VTE）、水平管多效蒸發(fā)（）、水平管多效蒸發(fā)（HTE），），其中當前研究最熱點的低溫多效蒸餾（其中當前研究最熱點的低溫多效蒸餾（MED）隸屬于后者。）隸屬于后者。mMEDMED鹽水的最高蒸發(fā)溫度一般低于鹽水的最高蒸發(fā)溫度一般低于的淡化技術，其的淡化技術，其特征是將一系列蒸發(fā)器串聯(lián)起來，用一定量的蒸汽輸入通特征是將一系列蒸發(fā)器串聯(lián)起來，用一定

2、量的蒸汽輸入通過多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一效的蒸發(fā)溫度均低于前面一過多次的蒸發(fā)和冷凝，后面一效的蒸發(fā)溫度均低于前面一效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。多效蒸效，從而得到多倍于蒸汽量的蒸餾水的淡化過程。多效蒸餾是讓加熱后的海水在多個串（并）聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，餾是讓加熱后的海水在多個串（并）聯(lián)的蒸發(fā)器中蒸發(fā)，前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的熱源，前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的蒸汽作為下一效蒸發(fā)器的熱源，并冷凝成為淡水。并冷凝成為淡水。MED-TVC 海水淡化系統(tǒng)示意圖MED-TVC 海水淡化系統(tǒng)inventer模型對高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中混合現(xiàn)象的探究實驗目的：研究對高壓蒸汽與引

3、射蒸汽在噴射器中混合實驗目的：研究對高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中混合現(xiàn)象來探究噴射器的優(yōu)化現(xiàn)象來探究噴射器的優(yōu)化實驗裝置：噴射器（玻璃外殼）、高壓蒸汽罐、穩(wěn)壓管、實驗裝置：噴射器（玻璃外殼）、高壓蒸汽罐、穩(wěn)壓管、 引射蒸汽罐、穩(wěn)壓罐、高速攝像機、電腦引射蒸汽罐、穩(wěn)壓罐、高速攝像機、電腦研究內容：混合過程、流動軌跡、動量損失研究內容：混合過程、流動軌跡、動量損失實驗裝置實驗裝置1.1.高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的混合過程混合過程方案（方案（1 1）觀察顏色法）觀察顏色法裝置（額外需要）：藍色、無色高壓裝置（額外需要）：藍色、無色高壓蒸汽，紅色、無色引射蒸汽，光源蒸

4、汽，紅色、無色引射蒸汽，光源步驟：藍色高壓蒸汽步驟：藍色高壓蒸汽 + + 無色引射蒸汽無色引射蒸汽 玻璃制噴射器玻璃制噴射器 無色高壓蒸汽無色高壓蒸汽 + + 紅色引射蒸汽紅色引射蒸汽 （高（高速攝像機）速攝像機） 觀察高壓蒸汽觀察高壓蒸汽與引射蒸汽混合過程與引射蒸汽混合過程 （暗室，（暗室，光源照射）光源照射）1.1.高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的混合過程高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的混合過程方案方案2 2：熒光法：熒光法裝置（額外需要）：含熒光物質的高壓蒸汽與引射蒸汽（不需要光源）裝置（額外需要）：含熒光物質的高壓蒸汽與引射蒸汽（不需要光源）步驟：高壓蒸汽（激光照射）步驟：高壓蒸汽（激光照

5、射）+ + 引射蒸汽引射蒸汽 玻璃制噴射器玻璃制噴射器 高壓蒸汽高壓蒸汽 + + 引射蒸汽（激光照射）引射蒸汽（激光照射） （高速攝像機）（高速攝像機） 觀察高壓蒸汽與引射蒸汽混合過程觀察高壓蒸汽與引射蒸汽混合過程 （暗室，無光源照射）（暗室，無光源照射）方案二優(yōu)點：消除了方案一種光源在玻璃儀器中折射和反射對高速攝像機方案二優(yōu)點：消除了方案一種光源在玻璃儀器中折射和反射對高速攝像機拍攝混合過程的影響拍攝混合過程的影響2.2.高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的流動軌跡高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的流動軌跡裝置（額外需要）：含有（納米級裝置（額外需要）：含有（納米級/ /微米級）氣泡的高壓蒸汽和引微米

6、級）氣泡的高壓蒸汽和引射蒸汽射蒸汽步驟：高壓蒸汽（含氣泡）步驟：高壓蒸汽（含氣泡）+ +引射蒸汽（含氣泡）引射蒸汽（含氣泡） 玻璃制玻璃制噴射器噴射器 （高速攝像機）（高速攝像機） 觀察高壓蒸汽與引射蒸汽流動軌跡觀察高壓蒸汽與引射蒸汽流動軌跡 3.高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的動量損失根據(jù)公式根據(jù)公式P=MVP=MV，P P損損=M1V1-M2V2, =M1V1-M2V2, 需要分別求出需要分別求出M M和和V V實驗裝置簡實驗裝置簡圖：在裝置圖：在裝置簡圖中取兩簡圖中取兩平面標為平面標為a a，b b。3.高壓蒸汽與引射蒸汽在噴射器中的動量損失1.V1.V的測量的測量實驗方法：測出粒子經(jīng)過實驗方法：測出粒子經(jīng)過a a，b b兩面速度兩面速度V1V1和和V2V2步驟：在高壓蒸汽中放入微觀粒子，參考實驗二，分別測出粒子步驟：在高壓蒸汽中放入微觀粒子，參考實驗二，分別測出粒子經(jīng)過經(jīng)過a a，b b兩點時刻的速度。多次測量求平均值。兩點時刻的速度。多次測量求平均值。2.M2.M的測量的測量由由m=Nm=N* *M(MM(M為蒸汽摩爾質量，已知為蒸汽摩爾質量，已知) )又有又有N=PV/N=PV/（RTRT），測出氣體在），測出氣體在a a，b b兩平面的壓強，溫度