两相流喷射器流动模型研究

研究了压缩/喷射制冷系统中两相流喷射器内的射流发展过程,沿喷射器内部射流的流动方向分段对射流压力调整过程、射流混合、均匀过程和扩压过程进行建模,得到喷射器的引射比和出口背压随冷凝温度与蒸发温度的变化特性.模型的预测结果与实验测试结果在变化趋势上完全一致,压缩/喷射制冷循环中的冷凝温度越大,喷射器的引射比和出口背压越大,节能效果越好;蒸发温度存在一个最佳值,使得引射比最大,出口背压增大效果较好.     

基于CFD的新型喷射式制冷系统喷射器的优化研究

介绍了以R134a为制冷工质的一种新型的太阳能喷射式制冷系统,通过CFD模拟喷射器来优化其结构参数。分析了系统运行参数以及喷射器结构参数对喷射制冷系统性能的影响。结果显示,蒸发温度为5℃,冷凝温度为36℃时,喷射器的喷嘴距0mm的喷射器性能最好,喷射系数能达0.32,系统COP达0.36。     

双流体喷射制冷系统理论研究

为了提高喷射制冷系统的制冷系数,提出双流体喷射制冷系统。双流体喷射制冷系统的循环工质为非共沸混合工质,在高沸点工质中添加低沸点工质利用非共沸混合工质变温蒸发/冷凝的特性提高系统COP。采用热力计算的方法对比研究了新系统和常规系统的热力学性能,同时还研究了蒸发温度、升压比对新系统制冷系数COP的影响。研究结果表明,在相同工况下,新系统的COP比常规系统高28%—65%,并且,较之于常规系统,新系统在较低蒸发温度下有更优越的性能。新系统的COP随着蒸发温度的升高而升高,随着升压比的升高而降低。     

蒸汽压缩/喷射制冷系统喷射器设计及节能分析

蒸汽压缩/喷射制冷系统是一种有效的节能系统,可以减少节流膨胀损失,降低压缩机压力比,提高制冷系统效率。选择5种计算工况对蒸汽压缩/喷射制冷系统进行计算,研究喷射器结构与蒸发温度和冷凝温度的变化规律,并与普通蒸汽压缩系统对比,从制冷量、压缩机耗功、性能系数三个角度分析新系统的节能效果。计算结果表明蒸汽压缩/喷射制冷系统在低温工况条件下节能效果最优,制冷量最大可提高29%,压缩机耗功最大可降低65%,COP值最大可提高63%。     

喷射器对准二级压缩-喷射复合热泵系统性能的影响

为了进一步改善热泵系统性能和扩大其运行工况范围，将结构简单、无运动部件且能较好地适应两相流工况的喷射器引入准二级压缩热泵系统，构造出准二级压缩-喷射复合热泵系统。在冷凝温度为45℃、蒸发温度在-8℃到-25℃变化的不同工况下，详细测量不同喷射系数和设计结构的喷射器对该复合热泵系统性能的影响，结果表明：喷射系数和设计结构较合理的喷射器，可以使复合热泵系统在较宽广的工况范围内具有较高的效率，且喷射系数u=0．1时热泵系统性能最好。     

改进的R23/R134a自复叠制冷系统实验研究

为了研究R23/R134a混合工质自复叠制冷系统在变工况下的运行性能,更深入地了解系统各部件对自复叠循环的影响,在已建成的自复叠循环系统实验台上进行实验研究.在冷凝温度较高的夏季,测试该自复叠实验装置所能达到的最低蒸发温度,并研究冷凝温度、工质充注质量分数及蒸发冷凝压力对该系统的影响.     

混合工质配比对自动复叠制冷循环影响的试验研究

搭建了自动复叠制冷循环的试验装置,在该系统中低沸点组分选用R23,高沸点组分选用R134a.通过改变系统中混合工质的配比,在其它条件不变的情况下进行了优化试验,试验结果表明混合工质中各组分百分含量对制冷系统的蒸发压力、冷凝压力、冷柜的最低中心温度等有较大的影响,其中R23的百分含量在40%左右时,该制冷系统性能达到最佳.     

喷射器极限工况性能的理论与实验研究

为了研究喷射器在极限工况下的性能,建立了喷射器极限工况的计算模型,研制了喷射式制冷系统实验台。对使用R134a和R134a/R32质量浓度等比例混合工质的喷射器极限工况性能进行了理论与实验研究,结果表明:在给定工况范围内,喷射器最低引射流体压力随工作流体压力升高而降低,随出口背压升高而升高;喷射器混合段压差随工作流体压力升高而升高,随出口背压升高而降低;理论和实验对比表明,提出的计算模型能较好的预测喷射器在极限工况下的性能。     

自然工质在小型超市制冷系统中应用的理论分析

本文对低温级以CO2为工质的超市复叠式制冷系统进行了热力学理论分析,计算了不同蒸发温度、冷凝温度和不同传热温差下的COP,并与传统的超市复叠制冷循环进行对比分析。结果发现自然工质CO2／NH,复叠制冷系统的性能效率为最好,而R290／CO2复叠制冷系统的COP与使用传统工质的相当。因此,将自然环保工质复叠式制冷系统应用于小型超市具有很好的应用前景。     

几何参数对引射器及两相流引射制冷系统性能的影响

用两相流引射器代替膨胀阀,可回收两相流引射制冷循环中高压工质的压力能,提高制冷系统效率。对以R134a为工质的两相流引射制冷系统性能进行了实验研究,分析了喷嘴喉部直径和混合室直径对R134a两相流引射器及引射制冷系统性能的影响。实验结果表明,在固定工况条件下,存在使引射比达到最大的最佳喷嘴喉部直径和混合室直径组合。在蒸发温度为3℃、冷凝温度为55℃的工况下,当喷嘴喉部直径为2.0mm、混合室直径为16mm时引射器的引射比最大。在固定工况条件下,使引射比达到最大值的喷嘴喉部直径和混合室直径的最佳组合与使系统COP达到最大值的几何参数组合并不一致。这可能是由于在引射器中产生了激波等因素引起的,其中机理尚需要进行更深入的研究。     

R404A单机双级与R404A/R23复叠式制冷系统对比分析

通过建立双级压缩制冷系统和复叠式压缩制冷系统热力学模型,在冷凝温度40℃,蒸发温度为-65℃条件下,分析不同的中间温度对两种制冷系统压缩机轴功率,制冷剂流量以及制冷系数等性能参数的影响,并对两种制冷系统的实际运行费用进行了比较。结果表明:在相同的工况下,双级压缩式压缩机轴功率、R404A制冷剂质量流量低于复叠式;而双级压缩制冷系统COP(制冷性能系数)高于复叠式。在冷凝温度为40℃,蒸发温度为-65℃,中间温度为-14℃时,与复叠式制冷系统相比双级压缩式制冷系统全年运行节能可达13%。理论研究表明在-65℃的超低温工况下,双级压缩式制冷系统更具有优势。     

R290/CO2复叠式制冷系统的性能实验

通过对R290／C02复叠式制冷系统的性能实验，对低温循环用CO2作为制冷工质，高温循环分别用R22和R290为制冷工质的性能进行比较，结果表明，随着蒸发温度的升高，冷凝温度的降低，R290／CO2复叠式制冷系统的最佳质量流量比增大，COP增加。随着高温循环压缩机入口温度的升高，R290压缩机的功耗略高于R22压缩机的功耗，R290循环的COPh要高于R22循环的COPh。结果表明自然工质R290／CO2复叠式制冷系统具有很好的发展前景。     

R236fa/R32制冷系统冷凝温度和蒸发温度的确定方法

根据泡露点的特性使用3种计算非共沸混合工质冷凝温度和蒸发温度的计算方法,建立应用于R236fa/R32混合工质制冷系统设计计算和性能测试的计算模型,并通过对该混合工质制冷系统的变组分试验,对制冷系统的性能测试数据进行对比分析。结果表明泡露点法不适用于大滑移温度混合工质的计算,中点法和平均值法均适用。相对于平均值法,采用中点法计算最准确,但计算过程最复杂。     

膨胀机和内部换热器对复叠式制冷系统性能的影响

为提高复叠式制冷系统(CT)效率,提出带高温循环内部换热器的复叠式制冷系统(CTIHTC)和带高低温循环膨胀机的复叠式制冷系统(CE)的方案,并对这3个系统的性能系数、系统热力学完善度、损失以及系统效率随蒸发温度的变化规律进行分析。结果表明:CE系统的性能系数、热力学完善度和效率最高,损失最小;在工质对分析中,采用R170/R290工质对的CE系统COP最高,在-85~-30℃的蒸发温度内,CE系统COP比CT系统提高18.3%~28.8%。     

重力再循环制冷系统的数值计算

重力再循环制冷系统提高蒸发器内工质的流速为强化换热手段,通过热虹吸原理让工质实现再循环,提高工质侧的换热系数。本文建立均相流模型,并利用建立的数学模型进行MATLAB编程,并结合REFPROP软件对再循环蒸发器进行数值计算,研究循环倍率、蒸发温度、蒸发管径等参数对5种不同工质的重力再循环制冷系统的影响。结果表明,在四种卤代烃工质中,R410A传热性能优于其他三种工质,对于特定的再循环制冷系统有最佳的蒸发管管径和最佳循环倍率。     

以R134a为制冷剂的喷射制冷理论分析及其CFD模拟

介绍以R134a为制冷剂的太阳能喷射制冷系统，并对系统核心部件喷射器进行CFD模拟，根据CFD模拟结果确定喷射器的最佳结构尺寸。在此基础上，对该系统进行理论分析。在发生温度90℃、蒸发温度0℃、冷凝温度34℃的条件下，系统COP可以达到0．182。     

CO2低温制冷循环热力学分析

通过对CO2单级压缩和双级压缩制冷循环的热力学分析得出,在一定的蒸发温度和冷凝温度下,CO2单级压缩制冷循环的COP比CO2双级压缩制冷循环的COP低、压差大、压比高.因此,CO2低温制冷循环系统应采用双级压缩制冷循环,为提高CO2双级压缩制冷循环的循环效率,应尽可能升高蒸发温度、降低冷凝温度,可以看出自然工质CO2双级压缩制冷循环有很好的发展前景.     

自复叠制冷系统中套管式冷凝器的应用研究

自复叠制冷系统广泛应用于小型制冷装置,制取-40℃~-150℃之间的低温环境。套管式冷凝器在自复叠制冷系统中常用作冷凝设备,其特性与结构深刻地影响着制冷装置系统。自动复叠制冷系统用套管式冷凝器为研究对象,研究其冷凝过程特性和结构尺寸;在冷凝压力2.0 MPa,当R600a和R23混合工质的质量分数为7∶3时,计算其冷凝负荷为1610 W;根据混合工质和冷却水的换热系数,确定套管式冷凝器长度为4.842 m。最后对不同冷凝水流量的吸气温度、排气温度、蒸发温度,以及冷却水进出口温度进行了对比分析。     

换热器对化学吸附式制冷系统的影响

研究了内燃机尾气驱动的氯化钙-氨化学吸附式制冷系统的动态运行状况。通过建立热力学动态模型,仿真得到蒸发温度、冷凝温度、蒸发器与冷凝器出口温度在系统运行时的变化,并总结了在变蒸发温度或冷凝温度下系统性能参数的变化规律。结论可以为今后有关化学吸附式制冷系统各部件的匹配性和优化系统性能的进一步研究提供参考。     

跨临界二氧化碳蒸汽压缩/喷射循环的热力学分析

利用热力学第二定律的(火用)分析法,对跨临界二氧化碳蒸汽压缩／喷射制冷循环系统进行了仿真和分析。结果表明,放热压力存在最优值,升高气体冷却器出口温度和蒸发温度会降低系统火用效率;相对于简化循环,降低放热压力和蒸发温度能够增大系统火用效率的提高程度,而升高气体冷却器出口温度时,系统火用效率的提高程度将先增大,然后迅速减小。