蒸汽壓縮制冷循環(huán)中噴射節(jié)流裝置的理論研究.pdf

1、隨著制冷技術(shù)應(yīng)用的日益普遍化以及能源的短缺化，人們對制冷技術(shù)的節(jié)能要求也越來越高。眾所周知，在蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)中，從冷凝器出來的高壓制冷劑通過節(jié)流閥后，使得這部分壓力能白白損失掉了。壓縮噴射制冷循環(huán)系統(tǒng)以結(jié)構(gòu)簡單、可回收一般節(jié)流裝置所引起的節(jié)流損失而逐漸受到關(guān)注。 射流泵是壓縮噴射式制冷循環(huán)實現(xiàn)的關(guān)鍵部位。設(shè)計和運用射流泵的相關(guān)的理論依據(jù)是它的基本方程h=f(m、q，γ)，是研究射流泵壓力、流量和幾何尺寸之間的關(guān)系，它反映了泵內(nèi)

2、能量變化及各主要部件(噴嘴、喉管、擴散管和喉管進口段)對性能的影響，其它三個方程(汽蝕、最優(yōu)參數(shù)、裝置性能)都和它有關(guān)。國內(nèi)外學(xué)者對它的研究，一般通過兩種不問的途徑。第一種是根據(jù)一定數(shù)量的實驗資料，利用統(tǒng)計數(shù)學(xué)方法，求出計算公式，這些方程結(jié)構(gòu)簡單，便于計算。但是它們無法闡明射流泵主要部件與性能的依從關(guān)系，而且受實驗條件的限制，因此缺乏普遍的指導(dǎo)作用。第二種是根據(jù)射流泵的邊界條件，運用流體力學(xué)基本定律導(dǎo)出理論方法，并通過一定數(shù)量的試驗資料

3、確定方程中流速系數(shù)(阻力系數(shù))。在推導(dǎo)方程時，部分學(xué)者如丁·高斯拉(Gosline)等把管內(nèi)流動簡化為一元流，并對射流泵喉管進出的斷面，采取與實際情況不完全符合的假定，所以這些方程是不全面的，因而在一定程度上限制了它們對實踐的指導(dǎo)作用，并且這些方程表達方式各不相同，各學(xué)派理論之間互不聯(lián)系。另一部分學(xué)者如B.J.希勞(Hill)利用二元流的方法，對射流泵基本性能進行研究，取得一定進展，但是由于沒有導(dǎo)出它的解析式，所以在實踐運用上，還存在不

4、少問題。 本文基于射流泵基本理論，打破傳統(tǒng)設(shè)計方法，采用優(yōu)化設(shè)計理念，著重對壓縮噴射式制冷系統(tǒng)中的主要部件——射流泵進行了分析研究，建立針對液氣－氣射流泵內(nèi)流動過程的物理模型、數(shù)學(xué)模型。推導(dǎo)了氣－液噴射器結(jié)構(gòu)設(shè)計和可達工作狀態(tài)數(shù)學(xué)表達式。通過推導(dǎo)極限噴射系數(shù)方程、噴射系數(shù)方程，確立了目標函數(shù)方程式，建立了噴射泵的計算模型，確定了噴射系數(shù)優(yōu)化算法，并進一步確定了主要徑向尺寸、軸向尺寸及各橫截面面積比計算公式。在所進行的射流泵的對比