跨臨界CO2兩相流引射器性能的數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、兩相流引射器由于其獨(dú)特的優(yōu)越性越來越受到人們的關(guān)注,將兩相流引射器應(yīng)用于跨臨界 CO2制冷系統(tǒng)中能夠回收部分膨脹功,從而提高系統(tǒng)的性能。本文對兩相流引射器內(nèi)部工質(zhì)流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,實(shí)驗(yàn)研究了兩相流引射器及其制冷系統(tǒng)的性能,通過在不同幾何尺寸和不同工況條件下引射器性能和系統(tǒng)性能的對比分析來確定影響其性能的因素。分析了兩段式噴嘴引射器在不同第一喉部流通面積和不同工況條件下的性能,以及兩段式噴嘴引射制冷系統(tǒng)性能隨著各參數(shù)的變化趨勢,得出

2、如下結(jié)論:
　　(1)模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果同時(shí)表明,在固定氣冷器出口壓力9.00MPa,溫度43℃和蒸發(fā)溫度6℃條件下,兩段式噴嘴引射器性能隨著第一喉部流通面積的增加先增大后減小,并在第一流通面積為1.54mm2時(shí)取得最大引射比。
　　(2)模擬結(jié)果表明,當(dāng)兩段式噴嘴引射器第一喉部流通面積為1.54mm2時(shí),在模擬工況范圍內(nèi)引射器的引射比隨著氣冷器出口溫度的增加而增大,隨著蒸發(fā)溫度的降低而減小;當(dāng)氣冷器出口壓力和蒸發(fā)溫度分別為

3、9.00MPa和6℃時(shí),引射器的引射比在氣冷器出口溫度為43℃工況下取得最大值。
　　(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在固定幾何尺寸條件下,氣冷器出口溫度和蒸發(fā)溫度分別為43℃和6℃時(shí),拉法爾噴嘴引射器和兩段式噴嘴引射器的引射比均隨著氣冷器出口壓力的升高先增大后減小,分別在8.50MPa和8.70MPa取得最大值;兩種形式噴嘴引射器的引射比均隨著氣冷器出口溫度的升高而升高;氣冷器出口壓力和溫度分別為8.50MPa和43℃條件下,兩段式噴嘴引射

4、器的引射比在蒸發(fā)溫度為4℃時(shí)取得最大值;兩段式噴嘴引射器制冷系統(tǒng)的 COP隨著氣冷器出口溫度和壓力的升高而降低,隨著蒸發(fā)溫度的升高而升高。
　　(4)兩段式噴嘴引射制冷系統(tǒng)和傳統(tǒng)制冷系統(tǒng)的對比結(jié)果為:在氣冷器出口壓力和蒸發(fā)溫度為9.00MPa和6℃工況下,兩段式噴嘴引射制冷系統(tǒng)的 COP比傳統(tǒng)制冷系統(tǒng) COP最大提高了13.06％;氣冷器出口壓力在8.50-9.20MPa范圍內(nèi),兩段式噴嘴引射制冷系統(tǒng)的 COP均高于傳統(tǒng)系統(tǒng) CO