氣-液噴射器及雙噴射式制冷系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人們生活水平的提高,空調的使用日益廣泛,然而大量使用機械壓縮制冷系統(tǒng)帶來電能消耗、環(huán)境污染問題也向人類可持續(xù)發(fā)展提出了挑戰(zhàn).利用太陽能等可再生資源來滿足人們的需求是眾多可供選擇方案中較為直接的解決辦法.由于可以利用低溫熱源驅動,并且本身結構簡單、運行可靠,因而國際上很多學者開始關注噴射式制冷系統(tǒng)的研究.在單噴射制冷系統(tǒng)基礎上提出雙噴射式制冷系統(tǒng),以氣-液噴射器替代原系統(tǒng)中的液體泵,將冷凝器中的部分冷凝液送回發(fā)生器,完成工作循環(huán).在穩(wěn)

2、定運行情況下,雙噴射式制冷系統(tǒng)不消耗任何電能,這是研究這一新型制冷系統(tǒng)的著眼點.(1)本文著重對雙噴射式制冷系統(tǒng)中的新增部件--氣-液噴射器進行了分析研究,建立針對氣-液噴射器內流動過程的物理模型、數學模型,編制氣-液噴射器性能分析與結構設計軟件.可計算的工質包括R11、R12、R13、R14、R134a、R22、R114、R500、R502、R717(氨)、R123和R718(水)等.討論了不同制冷劑和不同工況對性能參數和結構設計的影

3、響.在以水為工質時,利用數值模擬方法編制了汽-水噴射器數值模擬程序,用于分析軸向壓力場.結果表明,當氣-液噴射器用于提升液體壓力的場合時(出口壓力大于等于工作壓力),噴射系數隨著工作溫度(壓力)的提高而降低.(2)推導了氣-液噴射器結構設計和可達工作狀態(tài)數學表達式,編制程序進行計算研究.引射流體的工作條件一定時,要滿足某極限噴射系數的要求,工作壓力越大,噴射器出口壓力就越大.隨著工作壓力升高到一定值以上時,再增加工作壓力,出口壓力增加不

4、多.在工作蒸汽壓力和引射流體壓力不變時,噴射器出口壓力越高,極限噴射系數就越小.(3)在研究氣-液噴射器的基礎上,建立了分析太陽能雙噴射式制冷系統(tǒng)的模塊化分析模型,編制了針對噴射式制冷系統(tǒng)的運行軟件.對應用各種制冷劑時、不同工況下系統(tǒng)的性能進行了分析.提出了一個系統(tǒng)性能分析模型,為選擇適合工作條件提供了依據.結果表明,對于各種制冷劑,發(fā)生溫度升高時,系統(tǒng)COP增大;冷凝溫度降低時,系統(tǒng)COP增大;蒸發(fā)溫度升高時,系統(tǒng)COP增大.對于R1