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基于内部流场的喷射器结构及性能研究

发布时间:2021-01-12 18:08
  当今社会,经济的快速发展不免同能源的储存及利用和环境保护之间产生了日益激化的矛盾。因此利用低品位热驱动的制冷技术逐渐受到国内外学者的关注和研究。其中,喷射式制冷技术具有诸多优点,如制冷系统经济性高、系统结构简单,具有广阔的发展前景。喷射式制冷系统的核心部件是喷射器。但是喷射器的喷射系数过低,导致整个系统运行效率无法提高,所以喷射制冷在市场应用较少。目前针对喷射器结构优化主要包括拉伐尔喷嘴、接受室、混合室和扩压室四部分的几何尺寸优化。本文首先利用气体动力学函数法计算了在给定工况下喷射器的最大喷射系数和关键的几何尺寸。同时,在接受室收缩段采用移轴维氏曲线作为流道型线,在喷嘴渐扩段采用特征线法设计的型线,研制新型喷射器结构。通过数值模拟比较了传统喷射器、只改变接受室型线的喷射器、只改变喷嘴渐扩段型线的喷射器以及接受室和喷嘴同时改变的喷射器在不同工作参数下的喷射系数。模拟结果表明,接受室型线的改进提高了引射流体在混合段入口的流动速度,喷嘴渐扩段型线的改进利用等熵膨胀原理有利于增强工作流体和引射流体在混合段入口流场的均匀稳定性,减少混合损失。为了验证数值模拟的正确性,本文设计了接受室型线采用移轴... 

【文章来源】:浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:70 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于内部流场的喷射器结构及性能研究


单级喷射制冷系统

基于内部流场的喷射器结构及性能研究


图1.2两级喷射制冷系统

示意图,喷射器,示意图


浙江大学硕士学位论文1绪论6制冷。同时文中还分析了喷射器性能随喷射器部件效率的影响,并通过仿真模型计算分析不同模式的COP,结果表明复叠和过冷模式较传统模式可以节能40%。Mahdi等人分析了伊朗工业部门的钢铁公司[28],对喷射-压缩耦合系统进行优化处理,当引射流体质量流量为5.9kg/s时达到性能最优状态。采用这种最佳喷射的两级压缩制冷循环可以节能16600kw/h,减少9700t/year的二氧化碳排放,同时还节约了190万美元/年的成本。两级喷射制冷系统、喷射吸收复合制冷系统和喷射压缩复合制冷系统都能在一定程度上提升喷射制冷系统的性能。但是改进后的系统结构复杂,系统整体性能受喷射器性能制约,因此喷射制冷系统研究的关键还是在于喷射器性能的提升。1.3喷射器结构研究现状喷射器的内部结构由工作喷嘴、接受室、混合室和扩压室四部分组成,图1.3为喷射器结构示意图。图1.3喷射器结构示意图现阶段针对喷射器的研究主要集中在模型和几何尺寸上。模型主要有热力学模型[29]、动力学模型[30]以及经验/半经验模型[31]。除此之外,喷射器的性能与它本身的几何机构尺寸也有很大的关系。目前诸多学者主要研究两个重要的结构参数,即面积比[32]和喉嘴距[33]。面积比是指等面积混合室与喷嘴喉部的横截面积之比。喉嘴距是指喷嘴出口截面到等面积混合室的轴向距离。此外,喷射器的接受室、混合室和扩散室的结构尺寸也对喷射器的性能产生了一定的影响。1.3.1接受室优化Randheer等[34]人发现在面积比相对较小的情况下,引射系数也比较小,它随着面积比的增大而增大。但是当面积比超过一个特定值以后,引射系数就变成了常数。其他的学者[35]则提出了可调式喷射器概念,通过改变喉嘴距实现喷射器在

【参考文献】:
期刊论文
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博士论文
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硕士论文
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[2]带回热两级喷射式制冷系统性能研究[D]. 周秋丽.西安工程大学 2018
[3]运行参数对喷射器性能的影响及喷射器速度系数的研究[D]. 汪司宇.浙江大学 2018
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[5]分级利用太阳能的喷射—压缩耦合制冷系统研究[D]. 乔夏莹.太原理工大学 2017
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[8]基于特征线理论的流线追踪内转向进气道设计方法研究[D]. 卫锋.国防科学技术大学 2012
[9]太阳能氨—水喷射—吸收制冷系统的研究[D]. 李征宇.大连理工大学 2010
[10]重力式水洞设计数值模拟研究[D]. 袁磊.上海交通大学 2009



本文编号:2973279

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