使用喷射器提高二氧化碳制冷系统的性能

发布时间：2017-04-24 14:03

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【摘要】：喷射器正在越来越被广泛地应用于低品位热能的膨胀功回收,进而产生额外的制冷效果。本文对一个使用二氧化碳(R744)作为制冷剂的小容量单相喷射器系统进行了研究。这个新型制冷系统采用循环泵和喷射器来代替传统系统中的压缩机,从而大大减少了机械功等高品位能量的消耗。首先,本文通过实验探究对其最佳工作条件进行了实验探究(发生器出口或喷射器喷嘴入口的制冷剂温度和压强:高端侧压强和温度)。不同组合的工作条件对喷射器引射比、效率以及整个系统的整体COP和实际COP(机械COP)的影响通过实验进行探究。通过对较大变化范围的高端侧温度和压强进行测试,工作条件对喷射器引射比、效率及系统整体COP和实际COP的影响充分显现出来。在喷射器尺寸一定并保持冷凝器和蒸发器压强分别为58*10-1MPa、51*10-1MPa的情况下,喷射器和系统的最佳工作条件为:高端侧温度约为75℃,高端侧压强约85*10-1MPa。本文也实验测试了冷凝器和蒸发器之间的压强差、工作范围(蒸发器温度)对喷射器及整个系统的影响:保持冷凝器压强不变,通过比较不同的压强差对喷射器及系统的影响,探究最佳的压强差;之后也对结果进行了验证,确保最佳压强差数值的准确性。然后在最佳的压强差下,对于不同工作范围(蒸发器温度不同)对喷射器及系统产生的影响,本文也进行了探究。另外,本文也提出了一个改进的喷射器引射比仿真计算模型,通过对比发现该模型的拟合误差不超过8%,具有较高的精度。
【关键词】：喷射器 单相R744系统 引射比 性能系数 实验探究
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB657
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第一章 绪论13-17
• 1.1 课题研究背景13-14
• 1.2 国内外喷射器发展概况14-17
• 第二章 喷射器及喷射器系统介绍17-22
• 2.1 喷射器概述17-19
• 2.2 单相喷射器系统19-21
• 2.3 本章小结21-22
• 第三章 喷射器和系统性能的表征参数22-26
• 3.1 喷射器的表征参数22-24
• 3.2 整个系统的表征参数24-25
• 3.3 本章小结25-26
• 第四章 实验系统及装置介绍26-41
• 4.1 R744系统介绍28-31
• 4.2 发生器系统31-32
• 4.3 蒸发器系统32-33
• 4.4 冷凝器系统33-34
• 4.5 地下室辅助系统34-37
• 4.6 喷射器实体结构及参数37-40
• 4.7 本章小结40-41
• 第五章 喷射器仿真计算模型建立41-47
• 5.1 工作流体和引射流体计算41-43
• 5.2 喷射器计算模型简化43-45
• 5.3 参数的拟合45-46
• 5.4 本章总结46-47
• 第六章 实验结果及讨论47-71
• 6.1 工作条件对喷射器及制冷系统的影响47-56
• 6.1.1 高端侧压强的影响47-52
• 6.1.2 高端侧温度的影响52-56
• 6.2 冷凝器与蒸发器压强差对喷射器及系统的影响56-64
• 6.2.1 压强差对喷射器及系统影响的探究（冷凝器控制压强不变）56-60
• 6.2.2 最佳压强差的验证60-64
• 6.3 工作范围对喷射器及系统的影响64-68
• 6.4 仿真计算模型与实验测量值的对比68-70
• 6.5 本章小结70-71
• 第七章 结论与展望71-73
• 7.1 实验结论总结71-72
• 7.2 喷射器研究展望72-73
• 参考文献73-75
• 致谢75-76
• 攻读学位期间的学术成果76

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本文编号：324323