喷嘴喉部直径对CO2引射制冷系统性能的影响

为探索两级汽液分离CO2引射制冷系统中喷嘴第一喉部直径对其性能的影响,实验测量了使用不同喷嘴第一喉部直径的两级汽液分离CO2引射制冷系统的性能,并与传统CO2两级节流引射制冷系统进行了比较.实验结果表明,随着第一喉部直径的增大,引射比和系统COP均逐渐增大,引射比在第一喉部当量直径为2.0 mm时达到最大值,而系统CO...     

两段式喷嘴引射器制冷循环系统性能的实验研究

使用两段式喷嘴的引射器可以将喷嘴中较大的制冷剂液滴破碎,从而有效提高两相流引射器及制冷系统的效率。以R134a为工质,对采用两段式喷嘴引射器的两相流引射制冷系统进行了实验研究,重点分析了固定工况下喷嘴的几何尺寸对引射比及系统性能的影响。结果表明,随着引射器喷嘴第一喉部面积的增加,其引射比逐渐增大,系统COP整体上呈上升趋势;随着引射器喷嘴第二喉部面积的增加,引射比也逐渐增大,而系统COP先升高后降低,在第二喉部面积为2.83mm2时达到最大值;较小的第一段喷嘴扩张角可显著提高引射器的引射比。     

工作喷嘴带直管段的新型喷射器性能数值模拟研究

针对喷射器效率偏低的问题，基于引射喷管工作原理，提出了工作喷嘴末端加入直管段的新型喷射器，采用计算流体动力学(CFD)技术，探究了新型喷射器的流场演化规律和性能，研究了结构参数对喷射器性能的影响。结果表明，在相同工作参数下，直管段的设计可以有效提高喷射器引射率，增大喷射器卷吸引射流体的能力。当直管段长度为10 mm时，引射率为0.593,提升率为17.43%,改变混合室尺寸可以使得喷射器性能最优时的引射流体流量增大17.5%～30.2%;新型喷射器性能较传统喷射器更稳定，且效率更高、高效工作范围更大。     

几何参数对喷射器性能的影响分析

运用计算流体动力学软件Fluent对喷射器进行数值模拟,研究了工作喷嘴喉部直径、等截面混合室直径和长度等几何参数对喷射器性能的影响,并对数值模拟结果进行了分析。研究表明:在一定的工况下,工作喷嘴及等截面混合室对喷射器性能有极大的影响,存在最佳的喉部和混合室直径使得喷射系数最大;随着混合室长度的增加,喷射器的喷射系数将逐渐降低。     

两段式喷嘴对CO_2两相流引射制冷系统性能的影响

文章对采用两段式喷嘴的引射器及其两相流引射制冷系统在不同工况、不同几何尺寸条件下进行了实验研究。实验结果表明,在实验工况固定的条件下,采用两段式喷嘴的CO_2两相流引射制冷系统的COP随引射器第一喉部直径的增大而增大,引射比随第一喉部直径的增大而减小;系统COP和引射比随引射器中间连接直径的增大而减小。对于固定几何尺寸的引射器,系统COP随气冷器出口压力的升高而增大,引射比随气冷器出口压力的升高先减小后增大,在9MPa时引射比最小。与传统的CO_2制冷系统相比,采用两段式喷嘴的CO2两相流引射制冷系统的COP在不同工况的条件下均高于传统系统的COP,最大可提高约15%。     

可调式引射器对两相流引射制冷循环系统性的影响

在两相流引射制冷循环中,采用引射器来代替膨胀阀,回收节流过程中的膨胀功。采用可调式喷嘴引射器,通过调节喷针的位置调节引射器喷嘴出口的流通截面积来改变工作流体的流量。对以R134a为工质的两相流引射制冷循环系统进行实验研究并对引射器内部的流动进行数值模拟,分析喷嘴喉部截面积和扩张角对R134a两相流引射制冷系统性能的影响。模拟结果和实验结果均表明:在定工况条件下,引射器的引射比随喷嘴喉部截面积的增大而升高,而随喷嘴扩张角的增大先升高后减小,在喷嘴扩张角为3°时取得最大值。系统的COP随喷嘴喉部截面积的增大先升高后减小,在喷嘴喉部截面积为2.84mm2时,系统COP取得最大值。     

辅助引射对蒸汽喷射器性能影响的数值研究

首次提出了通过局部低压区辅助引射来改善蒸汽喷射器工作性能的技术途径,并利用FLUENT软件对蒸汽喷射器辅助引射前后内部流场进行了数值模拟计算,重点研究分析了双临界范围内背压波动工况下不同辅助引射方式对工作蒸汽质量流量、引射蒸汽质量流量、辅助引射蒸汽质量流量、内部流场和激波现象的影响及其原因。结果表明:混合室辅助引射不利于改善蒸汽喷射器的引射性能,而喉部辅助引射和扩压室辅助引射能提高蒸汽喷射器的引射效率,且在不同背压下存在一个最佳的辅助引射优化方案。     

双节流跨临界CO_2两相流引射制冷系统的实验研究

文中介绍在跨临界CO_2制冷系统中采用的双节流装置,第一膨胀阀用来控制高压侧压力,第二膨胀阀用两相流引射器代替,以回收系统膨胀功。对双节流装置引射制冷系统的性能进行了实验研究,分析了两段式喷嘴几何尺寸和工况变化对引射器性能和系统COP的影响。实验结果表明,在固定工况下,随着第一喷嘴扩张角的增加,引射比和压缩机耗功先增大后减小,而系统制冷量和系统COP呈相反的趋势;随着第一喉部当量直径的增加,引射比和系统COP都先增大后减小。在固定几何尺寸下,蒸发温度为-1℃和-3℃时,系统COP和引射比分别取得最大值;随着气冷器出口压力的升高,引射比逐渐增加,而系统COP逐渐减小。     

冷源冷量对压缩/喷射制冷系统性能影响的实验研究

实验研究了喷射器的最优喷嘴距及在此条件下,冷凝器进水冷量对喷射器及双蒸发压缩/喷射制冷系统性能的影响,同时对双蒸发压缩/喷射制冷系统与蒸汽压缩制冷系统进行了对比研究.结果表明:喷射器引射系数随冷凝器进水冷量的增大而减小,喷射器升压比随冷凝器进水冷量的增大而增大;双蒸发压缩/喷射制冷系统COPp随冷凝器进水冷量的增加先快...     

含水喷射器装置性能的实验研究

当喷射器应用于天然气开采和海水淡化领域时,由于工作流体或引射流体常携带少量水,喷射器常处于气液两相运行状态。本文对含水喷射器装置性能进行了实验研究,获得了不同工作压力和背压下,喷射器性能的变化规律。研究发现,当喷射器临界运行时,加水对喷射器性能影响很小,引射比变化在2.7%之内;而喷射器非临界运行时,气液两相运行时引射比性能变差,与单相运行时相比,引射比最大减小了17%。     

基于喷嘴喉部参数计算的喷射器理论模型修正

考虑喷嘴渐扩段工质流动损失,对以喷嘴喉部参数为中间计算步骤的缩放型喷嘴喷射器理论模型进行修正,采用公开发表文献上的实验数据对修正模型进行了验证,分析了工况条件和工质种类对渐扩段等熵效率的影响。结果显示,修正模型计算的喷射器引射率更接近文献实验数据,工质为R141b、R245fa、R134a时,最小误差分别为0.37%、-0.71%、-1.49%;修正模型渐扩段等熵效率同时受工况条件和工质性质的影响,工质为R141b时,渐扩段等熵效率的取值随工作流体温度增加而增大,随引射流体温度的增加而减小;工质为湿工质时,喷嘴渐扩段等熵效率应取较小值。     

喷嘴直径对喷射器性能的影响分析

利用二维轴对称,真实气体模型对喷射式制冷空调系统的喷射器进行CFD计算。真实气体模型占用较多的计算机资源,但它的计算结果更加真实。计算的目的在于得到在不同喷嘴直径条件下喷射器性能的变化和制冷系统性能的变化情况。在计算工况条件下,存在一最优的喷嘴直径Dn*(5mm),使得此时的喷射系数和系统COP最大。当Dn>Dn*时,喷射系数和COP随着喷嘴直径的增加而减少;当Dn相似文献   

一种利用喷射器和涡流管的新型制冷系统

本文利用涡流管对气体膨胀具有较高效率的优势,和喷射器能够引射低压流体的特点,将涡流管与喷射器相结合,提出一种新型制冷系统,并对所提出的系统进行热力学分析,结果表明,在本文的计算工况下,在蒸发温度为-10～10℃时,利用喷射器和涡流管的新型制冷系统性能优于利用喷射器的普通制冷系统和闪蒸气旁通两级压缩制冷系统,COP分别提高约15%和9%。新系统以R744作为工质时性能较优。     

流体质量流量及压力对喷射器关键尺寸的影响

针对CO2吸收式制冷系统存在吸收效率低、膨胀损失大的问题,选择使用一种带有喷射器的新型CO2喷射器吸收式制冷系统。通过模型计算研究了工作流体及引射流体的质量流量与压力对喷嘴临界截面直径和圆柱形混合室截面直径的影响。结果表明,当其他条件固定不变时,喷嘴临界截面直径Db随工作流体质量流量在0.02~0.10kg/s范围内增加时从6.2mm增加到12.3mm,随工作流体压力在0.1~0.4MPa范围内增加时从66mm减小到34mm;圆柱形混合室截面直径De随引射流体质量流量在0.02~0.10kg/s范围内增加时从63mm增加到91mm,随引射流体压力在0.0023~0.0073MPa范围内增加时从37mm增加到83mm,由此可知圆柱形混合室截面直径存在最佳值。     

喷射器扩压室结构设计优化研究

扩压室对喷射器内混合流体的降速增压有着重要影响.本文基于真实流体物性,采用气体动力学方法建立改进的一维混合模型并提出扩压室结构设计优化方法.将模型计算结果与文献实验值对比验证了模型的准确性.分析了扩压室结构参数与喷射器膨胀比、喷嘴喉部直径和混合室直径之间的关系.结果表明,扩压室半锥角α随膨胀比Pg/Pe、扩压室出口直径...     

喉部面积比对喷射器性能的影响分析

利用真实气体的二维轴对称,模型对喷射式空调系统的喷射器进行CFD计算,为了研究喷射器的喉部面积比对喷射器性能的影响.在计算工况条件下,存在一最优的喉部面积比AR*(5.76),使得此时的喷射系数和系统COP最大.当AR AR*时,喷射器出现倒流现象,而且随着A...     

基于冲击冷却的RBCC引射火箭局部热防护数值模拟

引射火箭能够为火箭基组合循环(RBCC)发动机提供大推力,但是其喉部面临着极高的热载荷。本文提出使用冲击冷却的方式对引射火箭进行局部热防护,建立了射流冲击冷却的三维数值模型,研究了喉部曲率半径和冲击孔数量对冷却性能的影响,结果表明在设计半径R=(1~2)R_t范围内,R的取值对射流冲击换热无明显影响;靶面平均对流换热系数随冲击孔数量n的增大而减小,分布均匀程度随n先增大后减小,冲击孔数量n=6时换热效率最高。     

压缩/喷射制冷循环中喷射器引射室的最优压降

建立了蒸气压缩/喷射制冷循环稳定运行时两相喷射器的热力学模型,以常压沸点相差较大的制冷剂为工质,比较了两相喷射器引射室压降最优范围的差异,并在同一工况下,研究了不同工质压缩/喷射制冷循环的性能。结果表明:喷射器引射室压降存在最佳范围使压缩/喷射制冷循环性能接近最优值;在相同工况下不同制冷工质这个最佳范围不相同;在同一工况下,当采用压缩/喷射制冷循环时,不同工质的循环性能系数和单位容积制冷能力相比基本循环均增强了。研究结果为压缩/喷射制冷循环制冷工质的选择及两相喷射器结构的优化设计提供理论参考。     

气液两相喷射器喷嘴型线优化设计

采用均相流模型一维计算方法,优化设计两相喷射器的工作喷嘴型线,与对应工况锥形喷嘴的流动参数进行对比。运用流体动力学方程,先使用等压降方法计算喷嘴型线,进而采取更适合两相流动的等速度梯度数学方法来优化型线。结果表明:在流场出口压力以及出口速度差值在1%以内的情况下,相较于锥形结构喷嘴,此方法得到的喷嘴结构贴合两相流膨胀加速过程,关键位置压力降变化稳定,膨胀波发生位置后移90%,喉部后的流体平稳区域是其5倍,加强对超音速流体的适应能力,得到良好品质的出口流场,使喷射器中工作流体和引射流体的初步混合不偏离理想混合压力,降低对喷射系数的影响。     

等压混合引射器设计与实验研究

 采用1维处理方法，建立了便于设计人员使用的等压混合引射器性能计算分析与工程设计方法，并详细分析了等压混合引射器各主要参数对性能的影响。该分析方法基于气体焓的变化，因此可应用于各种引射气体与被引射气体。为了控制尺寸，还首次将多喷嘴引射方式与等压混合结合起来。实验结果验证了等压混合引射器性能计算分析与工程设计方法的可靠性以及多喷嘴引射方式应用于等压混合引射器的可行性。