波瓣形喷嘴对蒸汽喷射制冷性能影响的实验研究

在能源紧缺的今天，蒸汽喷射制冷作为一种节能的制冷方法而备受关注。针对蒸汽喷射制冷系统设计了四种波瓣形喷嘴，在不同工况条件研究波瓣形喷嘴对蒸汽喷射器性能的影响。在工作蒸汽温度分别为110、120、130℃，引射蒸汽温度为5、10、15℃的工况条件下，对四种波瓣形喷嘴进行性能实验研究。实验研究结果表明：六波瓣喷嘴相对其他喷嘴具有更高的COP。在工作蒸汽温度为110℃和引射蒸汽温度为15℃的条件下，六波瓣喷嘴的COP达到最大值0.698。在工作蒸汽温度为130℃和引射蒸汽温度为15℃的条件下，六波瓣喷嘴的临界冷凝压力达到最大值3.674kPa。     

两相流引射循环系统实验研究及引射器性能数值模拟

用ANSYS CFX软件对两相流引射制冷循环中的引射器内部流动进行了数值模拟,分析了混合室直径和喷嘴喉部直径对引射器性能的影响;根据数值模拟结果加工了引射器试件,对R134a两相流引射器及引射循环制冷系统性能进行了实验研究,探讨了固定工况条件下引射器喷嘴喉部直径和混合室直径的优化匹配。实验与模拟结果均表明,在固定工况条件下,存在使引射比及COP分别达到最大的最佳混合室直径和喷嘴喉部直径组合。在冷凝温度为55℃、蒸发温度为3℃的工况下,当混合室直径为16mm、喷嘴喉部直径为2.0mm时引射器的引射比达到最大值,而两相流引射循环制冷系统的COP在混合室直径为16mm、喉部直径为1.7mm时最高,模拟与实验结果的变化趋势是一致的,但二者的引射比值误差较大。     

采用双节流装置的CO2引射制冷系统的变工况性能实验研究

对采用双节流装置的跨临界CO_2引射制冷循环系统在不同工况下的性能进行了实验研究,比较了影响引射器性能和系统COP的因素。实验结果表明,在固定引射器几何尺寸的条件下,气体冷却器出口压力为8.5MPa、蒸发温度为-5和-1℃时,引射比随气冷器出口温度的增大而逐渐增大,系统COP则呈下降趋势;当气冷器出口温度为41℃、蒸发温度为-5℃时,工作流体、引射流体质量流量及引射比均随着气冷器出口压力的增大而出现不同程度的增加,系统COP则呈下降趋势。在相同工况条件下,采用两段式喷嘴引射器的双节流跨临界CO_2制冷系统的COP整体上大于传统带有膨胀阀的跨临界CO_2制冷系统的COP。     

工况对两相流引射器制冷循环系统性能的影响

引射器结构简单、无运动部件,在制冷系统中代替膨胀阀可提高系统的COP。以R134a为工质,实验研究了不同工况条件下两相流引射器制冷循环系统性能,分析了蒸发温度、冷凝温度对引射比、压力提升比、制冷量和系统COP的影响。研究发现:当冷凝温度为40℃时,随着蒸发温度的提高,引射比和压力提升比均下降,制冷量和系统COP均提高;当蒸发温度为-10℃时,随着冷凝温度的增加,引射比和压力提升比均增大,制冷量和系统COP均下降。     

太阳能喷射式制冷系统性能的实验研究

对太阳能喷射式制冷系统进行了实验研究,采用电加热模拟太阳能辐射的方法,研究了冷凝器、发生器和蒸发器温度对制冷系统COP的影响,给出了太阳能喷射式制冷系统制冷能力与COP随时刻的变化关系。系统在80℃热源条件下,全天提供16℃的冷水,系统最大制冷量为0.43 kW。     

机械过冷CO2引射制冷系统性能研究

利用R134a机械过冷系统对CO2引射制冷系统（ERS）气体冷却器出口工质进行冷却,实验研究了在不同过冷度、排气压力及蒸发温度下机械过冷CO2引射制冷系统（MSERS）的性能,并与ERS系统性能进行了对比分析。结果表明,MSERS系统的COP随着过冷度及排气压力的变化存在最大值,最佳过冷度约为16℃,而最佳排气压力约为8.5Mpa;随着蒸发温度升高,MSERS系统的引射比及COP均增大,且引射比随蒸发温度增大的速度在低蒸发温度工况下比较小。MSERS与ERS系统性能的对比表明,在实验蒸发温度范围内MSERS系统的COP大于ERS系统,且在低蒸发温度工况下MSERS系统COP的改善幅度更大;在蒸发温度小于1℃的工况条件下MSERS系统的引射比比ERS系统的引射比提高了约2.5%～6.0%;在不同的一级节流阀前温度工况下,MSERS系统制冷量比ERS系统提高了约27.2%～35.5%,COP增大了约6.2%～17.6%。     

蒸汽喷射式热泵变工况性能分析

采用数值模拟的方法对低压蒸汽增压利用系统中的蒸汽喷射式热泵在非设计工况下的操作性能进行研究，计算并分析了工作蒸汽压力和温度、引射流体压力及混合流体压力等热力参数对热泵操作性能的影响。数值结果表明：当混合流体的压力低于一定的数值时，喷射系数维持一定值；而热泵对引射流体压力的变化极为敏感，引射压力的微小变化可能导致热泵操作性能的急剧下降；提高工作蒸汽的压力并不一定能改善喷射泵的工作性能，这是因为提高工作蒸汽压力会增加额外的蒸汽量所致；喷射系数随工作蒸汽温度的升高而略有增大，并近似呈线性率。     

热管喷射制冷循环工质的研究

文章研究了水、甲醇等6种工质在热管喷射式制冷循环中的工作特性。计算结果表明，工质的冷凝温度对系统COP的影响比较大，在发生温度一定的情况下，较低的冷凝温度和较高的蒸发温度能有效提高系统的COP，在各种运行条件下，甲醇、R11、R123等工质有较高的COP。     

新型扩散吸收式制冷中溶液再循环倍率对系统性能的影响

对新型太阳能驱动、带循环泵的NH_3/LiNO_3/He扩散吸收式制冷系统中溶液再循环倍率k值与系统性能系数COP的变化规律进行模拟与分析。结果表明,在不同的发生温度T_g、冷凝温度T_c、最大蒸发温度T_e及喷淋温度T_(24)下,系统COP随溶液再循环倍率k值的增大,普遍呈现先增后减的趋势,因此每一工况下均存在相应的COP和k值;但由于上述各工况和k值对喷淋溶液浓度x_(24)和吸收温度Ta的影响各具特点,导致各工况下的影响程度并不完全相同。在最大蒸发温度为0℃、冷凝温度和喷淋温度为30℃的典型工况下,当发生温度为80~100℃时,k值的最优值在2.5~3.0之间,对应的COP在0.401~0.458之间。机组实际运行时,可根据运行工况条件适当调节相应的k值以提高系统的性能。     

花瓣形喷嘴对喷射器性能影响的数值研究

提出采用花瓣形喷嘴提高气流混合效率的方法来提升喷射器性能。采用FLUENT软件对喷射器流场进行数值模拟,对比分析了不同运行参数下花瓣形喷嘴和圆形喷嘴的喷射器性能。研究表明:在设计工况下,花瓣形高压喷嘴喷射器的临界背压提高了5%,引射比最多提高了13. 3%;另外,在高压压力越大或低压压力越小时,新型喷射器的引射效果要明显好于传统的圆型喷嘴喷射器;在研究工况下,新型喷射器在临界工况下的引射比最多提高了13. 5%,临界背压最多提高5%。