氣液兩相噴射器內(nèi)部流動(dòng)的數(shù)值計(jì)算.pdf

1、滿液式蒸發(fā)器具有比干式蒸發(fā)器更好的換熱性能，因此被大中型工業(yè)制冷系統(tǒng)所采用。針對(duì)傳統(tǒng)的滿液式制冷系統(tǒng)中存在循環(huán)泵大量電能消耗的問(wèn)題，有人提出了滿液式噴射泵制冷系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中使用氣液兩相噴射器來(lái)取代循環(huán)泵的使用。并且氣液兩相噴射器的性能直接影響滿液式蒸發(fā)器的浸液率和蒸發(fā)換熱性能，因此研究和優(yōu)化氣液兩相噴射器具有重要意義，本文以數(shù)值計(jì)算為主要方法對(duì)氣液兩相噴射器進(jìn)行了分析研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過(guò)研究調(diào)查，簡(jiǎn)要分析了滿液式

2、噴射泵制冷系統(tǒng)相對(duì)傳統(tǒng)的滿液式制冷系統(tǒng)所能產(chǎn)生的節(jié)能效益和節(jié)能意義。
　　(2)假設(shè)拉瓦爾噴嘴內(nèi)為完全平衡兩相流，提出通過(guò)兩相流完全平衡的聲速方程對(duì)氣液兩相噴射器拉瓦爾噴嘴的設(shè)計(jì)提出改進(jìn)方法，并且結(jié)合經(jīng)驗(yàn)方法，完成了氣液兩相噴射器的整體結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果得到的聲速值與拉瓦爾噴嘴設(shè)計(jì)聲速值，得到偏差在14.94％～24.42％，相對(duì)單相流聲速計(jì)算方法，提出的拉瓦爾噴嘴改進(jìn)方法已經(jīng)大幅接近實(shí)際聲速情況。
　　(3)

3、通過(guò)加入R22的熱力學(xué)參數(shù)，結(jié)合氣液兩相噴射器的設(shè)計(jì)方法，得出本文氣液兩相噴射器的基本物理模型。通過(guò)CFD方法分析了以R22為工作介質(zhì)的氣液兩相噴射器的內(nèi)部流動(dòng)，通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果中兩相流的主要參數(shù)空隙率值與經(jīng)驗(yàn)值，得到兩者偏差在11.65％以內(nèi)，變化趨勢(shì)的一致性，驗(yàn)證了兩相流計(jì)算模型的準(zhǔn)確性。
　　(4)分析了R22為工作介質(zhì)的氣液兩相噴射器內(nèi)部的壓力、溫度、密度和速度等參數(shù)的基本情況，分析兩相之間的相變傳質(zhì)情況，捕捉到了該氣液兩

4、相噴射器內(nèi)部由于相變引起的噴嘴出口激波和擴(kuò)散室入口凝結(jié)激波，并對(duì)其基本特性進(jìn)行了分析和經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(5)得到了多組結(jié)構(gòu)變化、工況變動(dòng)時(shí)的氣液兩相噴射器的模擬結(jié)果，得到的氣液兩相噴射器的噴射系數(shù)范圍為0.16～1.1，模擬結(jié)果表明噴射系數(shù)受凝結(jié)激波的影響顯著。調(diào)整混合室長(zhǎng)徑比可以改變凝結(jié)激波的發(fā)生位置，在保證凝結(jié)激波存在的前提下，凝結(jié)激波發(fā)生位置到混合室出口的距離影響噴射系數(shù)的大小，在一定范圍內(nèi)，越接近混合室出口，噴射系數(shù)值越大