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(diào)的使用日益廣泛,然而大量使用機(jī)械壓縮制冷系統(tǒng)帶來(lái)電能消耗、環(huán)境污染問(wèn)題也向人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展提出了挑戰(zhàn).利用太陽(yáng)能等可再生資源來(lái)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?zé)嵩打?qū)動(dòng),并且本身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠,因而國(guó)際上很多學(xué)者開(kāi)始關(guān)注噴射式制冷系統(tǒng)的研究.在單噴射制冷系統(tǒng)基礎(chǔ)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(yùn)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(diǎn).(1)本文著重對(duì)雙噴射式制冷系統(tǒng)中的新增部件--氣-液噴射器進(jìn)行了分析研究,建立針對(duì)氣-液噴射器內(nèi)流動(dòng)過(guò)程的物理模型、數(shù)學(xué)模型,編制氣-液噴射器性能分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件.可計(jì)算的工質(zhì)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(duì)性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影

3、響.在以水為工質(zhì)時(shí),利用數(shù)值模擬方法編制了汽-水噴射器數(shù)值模擬程序,用于分析軸向壓力場(chǎng).結(jié)果表明,當(dāng)氣-液噴射器用于提升液體壓力的場(chǎng)合時(shí)(出口壓力大于等于工作壓力),噴射系數(shù)隨著工作溫度(壓力)的提高而降低.(2)推導(dǎo)了氣-液噴射器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和可達(dá)工作狀態(tài)數(shù)學(xué)表達(dá)式,編制程序進(jìn)行計(jì)算研究.引射流體的工作條件一定時(shí),要滿足某極限噴射系數(shù)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(shí),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(shí),噴射器出口壓力越高,極限噴射系數(shù)就越小.(3)在研究氣-液噴射器的基礎(chǔ)上,建立了分析太陽(yáng)能雙噴射式制冷系統(tǒng)的模塊化分析模型,編制了針對(duì)噴射式制冷系統(tǒng)的運(yùn)行軟件.對(duì)應(yīng)用各種制冷劑時(shí)、不同工況下系統(tǒng)的性能進(jìn)行了分析.提出了一個(gè)系統(tǒng)性能分析模型,為選擇適合工作條件提供了依據(jù).結(jié)果表明,對(duì)于各種制冷劑,發(fā)生溫度升高時(shí),系統(tǒng)COP增大;冷凝溫度降低時(shí),系統(tǒng)COP增大;蒸發(fā)溫度升高時(shí),系統(tǒng)COP增大.對(duì)于R1