蒸汽喷射器是一种增压、真空和混合装置,可以利用高压蒸汽抽吸低压蒸汽,实现流体之间的能量及质量交换。喷射器结构简单,具有制造简单及显著的节能效果等优点,被广泛应用在石油化工、工业制冷、燃料电池、航空航天及海水淡化等领域。喷射器内部流体混合过程很复杂,存在着射流、卷吸、激波及剪切层的作用,工况变化时流场特性变化显著,导致喷射器对工况的适应性较差。因此,对蒸汽喷射器进行结构优化及性能分析具有重要的工程意义。传统的喷射器多为固定式结构,只有在设计工况下才具有最好的工作性能,当工况改变时,其工作效率会降低,因此对可调式喷射器的研究成为近年来蒸汽喷射器的重要研究方向。本文通过利用ANSYS软件,对固定式和可调式喷射器进行数值计算,对内部流场进行观察分析,得到了工作压力、引射压力及背压对喷射性能的影响,并对喷射器进行结构优化分析,研究了喷嘴距、调节锥占喉口面积百分比及混合室收缩角度对喷射性能的影响,得到了最佳喷嘴距及最佳混合室收缩角。本文的主要研究内容和结论如下:1.建立蒸汽喷射器物理模型,进行网格无关性验证,并对实验进行对比验证,分析了出口压力对喷射性能及流场的影响,得到喷射器的三种工作模式:临界模式、亚临界模式及回流。2.固定喷射器结构时,研究了工作蒸汽压力对喷射性能、临界背压及引射压力设计点的影响。发现存在最佳工作压力,使喷射系数最大;工作压力越大,临界背压越大,引射压力设计点越小。3.对喷嘴出口位置进行研究,发现存在一最佳喷嘴距,使喷射系数最大;而随着喷嘴距增加,最佳工作压力变小,临界背压变大。4.对可调式喷射器进行研究,发现调节锥占喉口面积越大,喷射系数越大,最佳工作压力越大,临界背压越小,喷射器能工作的范围越窄。调节锥占喉口面积大小还会影响激波强度及最佳喷嘴距。5.对混合室收缩角进行研究,发现存在最佳混合室收缩角,使喷射系数最大,调节锥占喉口面积百分比会影响喷射系数随收缩角变化的变化率,但不影响最佳混合室收缩角度。