氣液兩相噴射器內(nèi)部流動的數(shù)值計算.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)值計算為主要方法對氣液兩相噴射器進行了分析研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)通過研究調(diào)查，簡要分析了滿液式

2、噴射泵制冷系統(tǒng)相對傳統(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，提出通過兩相流完全平衡的聲速方程對氣液兩相噴射器拉瓦爾噴嘴的設(shè)計提出改進方法，并且結(jié)合經(jīng)驗方法，完成了氣液兩相噴射器的整體結(jié)構(gòu)的基本設(shè)計。通過對比模擬結(jié)果得到的聲速值與拉瓦爾噴嘴設(shè)計聲速值，得到偏差在14.94％～24.42％，相對單相流聲速計算方法，提出的拉瓦爾噴嘴改進方法已經(jīng)大幅接近實際聲速情況。
　　(3)

3、通過加入R22的熱力學(xué)參數(shù)，結(jié)合氣液兩相噴射器的設(shè)計方法，得出本文氣液兩相噴射器的基本物理模型。通過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，通過對比模擬結(jié)果中兩相流的主要參數(shù)空隙率值與經(jīng)驗值，得到兩者偏差在11.65％以內(nèi)，變化趨勢的一致性，驗證了兩相流計算模型的準確性。
　　(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散室入口凝結(jié)激波，并對其基本特性進行了分析和經(jīng)驗驗證。
　　(5)得到了多組結(jié)構(gòu)變化、工況變動時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