对高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中混合现象的探究1

1、热力蒸汽压缩器（TVC）与多效蒸馏海水淡化系统的优化集成及流动特性实验研究 答辩人：黄晨答辩人：黄晨MED（多效蒸馏）m多效蒸馏方法又可以分为浸没管单效和多效蒸发（多效蒸馏方法又可以分为浸没管单效和多效蒸发（STE或或ST）、竖管多效蒸发（）、竖管多效蒸发（VTE）、水平管多效蒸发（）、水平管多效蒸发（HTE），），其中当前研究最热点的低温多效蒸馏（其中当前研究最热点的低温多效蒸馏（MED）隶属于后者。）隶属于后者。mMEDMED盐水的最高蒸发温度一般低于盐水的最高蒸发温度一般低于的淡化技术，其的淡化技术，其特征是将一系列蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通特征是将一系列蒸发器串联起来，用一定

2、量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。多效蒸效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。多效蒸馏是让加热后的海水在多个串（并）联的蒸发器中蒸发，馏是让加热后的海水在多个串（并）联的蒸发器中蒸发，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一效蒸发器的热源，前一个蒸发器蒸发出来的蒸汽作为下一效蒸发器的热源，并冷凝成为淡水。并冷凝成为淡水。MED-TVC 海水淡化系统示意图MED-TVC 海水淡化系统inventer模型对高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中混合现象的探究实验目的：研究对高压蒸汽与引

3、射蒸汽在喷射器中混合实验目的：研究对高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中混合现象来探究喷射器的优化现象来探究喷射器的优化实验装置：喷射器（玻璃外壳）、高压蒸汽罐、稳压管、实验装置：喷射器（玻璃外壳）、高压蒸汽罐、稳压管、 引射蒸汽罐、稳压罐、高速摄像机、电脑引射蒸汽罐、稳压罐、高速摄像机、电脑研究内容：混合过程、流动轨迹、动量损失研究内容：混合过程、流动轨迹、动量损失实验装置实验装置1.1.高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的混合过程混合过程方案（方案（1 1）观察颜色法）观察颜色法装置（额外需要）：蓝色、无色高压装置（额外需要）：蓝色、无色高压蒸汽，红色、无色引射蒸汽，光源蒸

4、汽，红色、无色引射蒸汽，光源步骤：蓝色高压蒸汽步骤：蓝色高压蒸汽 + + 无色引射蒸汽无色引射蒸汽 玻璃制喷射器玻璃制喷射器 无色高压蒸汽无色高压蒸汽 + + 红色引射蒸汽红色引射蒸汽 （高（高速摄像机）速摄像机） 观察高压蒸汽观察高压蒸汽与引射蒸汽混合过程与引射蒸汽混合过程 （暗室，（暗室，光源照射）光源照射）1.1.高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的混合过程高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的混合过程方案方案2 2：荧光法：荧光法装置（额外需要）：含荧光物质的高压蒸汽与引射蒸汽（不需要光源）装置（额外需要）：含荧光物质的高压蒸汽与引射蒸汽（不需要光源）步骤：高压蒸汽（激光照射）步骤：高压蒸汽（激光照

5、射）+ + 引射蒸汽引射蒸汽 玻璃制喷射器玻璃制喷射器 高压蒸汽高压蒸汽 + + 引射蒸汽（激光照射）引射蒸汽（激光照射） （高速摄像机）（高速摄像机） 观察高压蒸汽与引射蒸汽混合过程观察高压蒸汽与引射蒸汽混合过程 （暗室，无光源照射）（暗室，无光源照射）方案二优点：消除了方案一种光源在玻璃仪器中折射和反射对高速摄像机方案二优点：消除了方案一种光源在玻璃仪器中折射和反射对高速摄像机拍摄混合过程的影响拍摄混合过程的影响2.2.高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的流动轨迹高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的流动轨迹装置（额外需要）：含有（纳米级装置（额外需要）：含有（纳米级/ /微米级）气泡的高压蒸汽和引微米

6、级）气泡的高压蒸汽和引射蒸汽射蒸汽步骤：高压蒸汽（含气泡）步骤：高压蒸汽（含气泡）+ +引射蒸汽（含气泡）引射蒸汽（含气泡） 玻璃制玻璃制喷射器喷射器 （高速摄像机）（高速摄像机） 观察高压蒸汽与引射蒸汽流动轨迹观察高压蒸汽与引射蒸汽流动轨迹 3.高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的动量损失根据公式根据公式P=MVP=MV，P P损损=M1V1-M2V2, =M1V1-M2V2, 需要分别求出需要分别求出M M和和V V实验装置简实验装置简图：在装置图：在装置简图中取两简图中取两平面标为平面标为a a，b b。3.高压蒸汽与引射蒸汽在喷射器中的动量损失1.V1.V的测量的测量实验方法：测出粒子经过实验方法：测出粒子经过a a，b b两面速度两面速度V1V1和和V2V2步骤：在高压蒸汽中放入微观粒子，参考实验二，分别测出粒子步骤：在高压蒸汽中放入微观粒子，参考实验二，分别测出粒子经过经过a a，b b两点时刻的速度。多次测量求平均值。两点时刻的速度。多次测量求平均值。2.M2.M的测量的测量由由m=Nm=N* *M(MM(M为蒸汽摩尔质量，已知为蒸汽摩尔质量，已知) )又有又有N=PV/N=PV/（RTRT），测出气体在），测出气体在a a，b b两平面的压强，温度