L'injecteur de vapeur est un équipement clé du système de refroidissement par injection, avec des avantages en termes d'économie d'énergie et de protection de l'environnement. En tenant compte de la condensation tridimensionnelle et déséquilibrée, le modèle de l'injecteur de vapeur a été optimisé, validé et comparé. Les résultats de la simulation du modèle optimisé prenant en compte l'effet de condensation ont été comparés avec ceux du modèle de gaz parfait. Sur la base de ce modèle de condensation, l'impact des méthodes de turbulence (méthode de Reynolds moyenne et méthode de simulation des grandes structures tourbillonnaires) sur les résultats de la simulation a été étudié. L'analyse des phénomènes d'écoulement complexes tels que la condensation déséquilibrée, les ondes de choc, etc., capturés par différents modèles a été effectuée. Les résultats ont montré que le modèle optimisé de l'injecteur de vapeur peut prédire de manière fiable les performances de l'injecteur avec le coût de calcul le plus bas, en capturant les phénomènes d'écoulement complexes internes, la plus grande fraction de masse liquide obtenue avec la méthode de simulation des grandes structures tourbillonnaires étant inférieure à celle avec la méthode de Reynolds moyenne, et l'erreur relative maximale du coefficient d'injection par rapport à la valeur expérimentale étant de 11%. Par rapport au modèle de gaz parfait, le modèle de condensation peut réduire l'erreur relative moyenne du coefficient d'injection et de la pression de sortie critique de 72,0% et 29,9% respectivement.

injecteur de vapeur; simulation des grandes structures tourbillonnaires; condensation déséquilibrée; ondes de choc; couche limite