渦流管性能及其與制冷系統(tǒng)的耦合特性研究.pdf

1、渦流管是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的能量分離裝置，高壓流體進(jìn)入渦流管后，由于渦流管的能量分離效應(yīng)，使得此流體變成溫度高低的兩個(gè)部分，分別從渦流管的熱端出口與冷端出口流出。自二十世紀(jì)五十年代渦流管受到世人關(guān)注以來(lái)，其被廣泛應(yīng)用于制冷、制熱、混合物分離等眾多領(lǐng)域。渦流管結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單，但其影響因素較多，多達(dá)十五個(gè)，目前未有一種機(jī)理可以較為全面的解釋渦流管在不同工作條件下的能量分離原因。特別是，當(dāng)渦流管處于一定工況時(shí)，會(huì)出現(xiàn)冷端流出熱流體、熱端流出冷流體這種

2、溫度逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，并且，未有對(duì)此現(xiàn)象的詳細(xì)研究。鑒于此，本文開(kāi)展了渦流管性能及其與制冷系統(tǒng)的耦合特性研究，主要從壓力比、冷流比兩個(gè)方面來(lái)分析渦流管的制冷與制熱性能，尋找渦流管出現(xiàn)冷熱溫度逆轉(zhuǎn)的邊界條件，并對(duì)其與制冷系統(tǒng)的耦合進(jìn)行較為詳細(xì)的熱力學(xué)分析。本文研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1)綜述了渦流管的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。從渦流管結(jié)構(gòu)和材料以及流體工質(zhì)的工況條件方面詳細(xì)介紹了渦流管性能影響因素。對(duì)目前存在的渦流管能量分離機(jī)理與應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。

3、
　　 2)從渦流管冷端出口流體壓力與熱端出口流體壓力的比值和熱端調(diào)節(jié)閥開(kāi)度出發(fā)，分析該壓力的比值和熱端調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的變化對(duì)渦流管制冷與制熱性能的影響，通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得取得最佳制熱、制冷工況時(shí)的壓力條件。
　　 3)研究渦流管處于較小冷流比時(shí)的渦流管制冷與制熱效應(yīng)，分析出現(xiàn)冷熱溫度逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象的原因與出現(xiàn)冷熱逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象的冷流比臨界條件。
　　 4)根據(jù)渦流管能量分離性能，分別提出了利用低品位熱源的制熱系統(tǒng)，與新型多溫位制冷系