噴射器優(yōu)化設(shè)計新方法及兩級噴射制冷系統(tǒng)性能分析.pdf

1、噴射器是一種利用高壓流體與低壓流體混合的升壓裝置，其具有結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、可利用低品位余廢熱等優(yōu)點。在化工生產(chǎn)、真空裝置、噴射制冷、以及船舶火箭等推進系統(tǒng)均有較為廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)行的噴射器理論很多，但沒有一種理論適用于所有運行工況，且噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面多依賴經(jīng)驗公式。此外隨著節(jié)能環(huán)保的要求提高，使用自然工質(zhì)的噴射制冷系統(tǒng)在回收低品位余廢熱方面受到更多關(guān)注。在此基礎(chǔ)上，本文對噴射器的理論設(shè)計進行梳理分析，并提出更加適用的新理論，并對兩

2、級噴射制冷系統(tǒng)進行性能分析。
　　本文選取了國內(nèi)外具有代表性的噴射器設(shè)計理論作為對比，從各個理論的基本假設(shè)、守恒方程、混合過程的推導(dǎo)、不可逆過程的處理、適用的工質(zhì)及工況等多個角度來歸納出各個噴射器設(shè)計理論的共性和不同之處，指出噴射器的設(shè)計理論的設(shè)計準(zhǔn)則和發(fā)展方向。在此基礎(chǔ)上本文提出了一種適用于實際氣體的二維速度場模型，并計算了不同工質(zhì)在極限和亞極限狀態(tài)下的噴射系數(shù)。與公開的實驗數(shù)據(jù)相比，本文所提出的模型在多數(shù)情況下可以較好的契合實

3、驗數(shù)據(jù)。
　　噴射器內(nèi)部的超音速流動和混合過程使得噴射器會發(fā)生激波等不可逆過程，對激波的成因以及影響因素進行了分析，并利用計算流體力學(xué)軟件Fluent對噴射器流場進行模擬，得到激波對噴射器性能影響的一些規(guī)律，并根據(jù)激波在非自由空間的流動方程推導(dǎo)出激波波長與噴嘴距之間的關(guān)系，對噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供一種理論依據(jù)。
　　以額定制冷量為10kW的兩級自然工質(zhì)噴射制冷系統(tǒng)為研究對象，探討了系統(tǒng)中兩級噴射器組合中間壓力的最佳分配比與總壓