基于主动平衡的喷射式制冷系统实验研究

针对空调系统用电占比上升,喷射式制冷系统成为压缩式制冷系统有前景的替代方案。传统喷射式制冷系统由于泵的存在,降低了系统的COP和稳定性,还会带来汽蚀和密封失效等问题。针对传统系统的不足设计开发了以R245fa为工质的主动平衡喷射式制冷系统,进一步简化系统结构提升系统能效。实验研究了主动平衡系统发生压和、冷凝压力和蒸发压力的变化规律以及储液罐热容等参数对系统运行及能效的影响。结果表明：主动平衡系统发生压力、冷凝压力、蒸发压力随时间周期性波动;参数周期性骤变后能迅速恢复正常,喷射器在实验周期性波动工况下能维持稳定运行;冷凝储液罐热容对系统能效有不利影响;使用主动平衡系统能够节省泵功,系统COP有所提升,性能优于传统喷射式制冷系统。     

喷射式制冷系统关键问题研究进展

对喷射器现有设计理论,如定压混合理论、定常面积混合理论、等动量变化理论、等马赫数梯度法进行了简介。通过对喷射器特点及其在制冷方面应用的研究综述,从制冷剂发展在喷射器及制冷系统中的应用、喷射器内关键部件几何尺寸的研究等内容展开分类总结,以促进喷射器的研究。     

湍流场协同模型构建及减阻应用

在稳态、无体积力流动场协同模型的基础上,将场协同原理与湍流流动有效结合,引入Favre平均和RANS,根据Navier-Stokes方程建立了不可压湍流场协同模型。基于最小机械能耗散原理,在约束条件下推导使黏性耗散函数满足极小值的数值解,将不可压缩湍流模型与流动减阻相关联,构建了湍流场协同减阻模型。以后台阶流动验证模型的有效性,结果显示:改变结构后,黏性耗散值从0.633 0 W减小到0.245 0 W,优化了61.3%。