噴射器的性能優(yōu)化分析.pdf

1、水蒸汽噴射器以自然工質(zhì)水為制冷劑，能夠利用太陽能、工業(yè)廢熱、廢汽等低品位能源進行制冷，有效提高了能源利用率。將蒸汽噴射器作為升壓部件應(yīng)用在制冷系統(tǒng)中的研究越來越多，但噴射器內(nèi)部為超聲速流動，傳熱、傳質(zhì)等過程同時發(fā)生，并伴有激波現(xiàn)象，蒸汽在噴射器內(nèi)部的流動機理十分復雜，目前主蒸汽與被引射蒸汽之間的混合機理仍不明確，噴射器設(shè)計依舊采用半經(jīng)驗半理論的方式。本文采用EES軟件調(diào)用水蒸汽物性參數(shù)，結(jié)合噴射器的經(jīng)典設(shè)計理論，對噴射器幾何尺寸進行預估

2、，并采用FLUENT軟件對噴射器進行數(shù)值模擬，考察不同操作工況以及幾何尺寸對噴射器性能的影響，依此對噴射器的結(jié)構(gòu)尺寸進行優(yōu)化。
　　本文在研究過程中選擇一維等壓混合理論模型進行模擬研究，并對蒸汽在噴射器內(nèi)部的理論流動過程進行熱力學分析；基于噴射器的設(shè)計理論，結(jié)合EES軟件調(diào)用水蒸汽物性參數(shù)，編寫了預估噴射器幾何結(jié)構(gòu)尺寸的程序，通過與參考文獻中的實驗數(shù)據(jù)的進行對比分析，兩者的誤差在10％以內(nèi)，自編程序可行；針對空調(diào)工況，根據(jù)自編程序

3、設(shè)計出符合空調(diào)工況的蒸汽噴射器尺寸，并研究了主蒸汽狀態(tài)、被引射蒸汽狀態(tài)、噴射器出口冷凝背壓、等截面混合室的長徑比以及主噴嘴出口與錐形混合室入口直徑比等參數(shù)對噴射器性能的影響。
　　模擬發(fā)現(xiàn)，噴射器的噴射系數(shù)與被引射蒸汽溫度成正比，但主蒸汽的溫度并不是越高越好，主蒸汽溫度在130℃時達到最大值，噴射器出口冷凝背壓隨蒸發(fā)溫度以及主蒸汽溫度的增加而增強。幾何尺寸對噴射器性能的影響不可忽略，在操作工況不變的情況下，等截面混合室的長徑比L/