面向制冷应用的自调节喷嘴出口位置喷射器的研制

发布时间：2024-03-31 12:46

　　能源短缺是人类目前面临的严峻挑战之一。喷射式制冷系统利用太阳能、工业余热和汽车废热等低品位热能驱动制冷,节能潜力巨大。低品位热能的不稳定性导致制冷效果不佳使喷射式制冷系统的发展受到了限制。本文提出了一种可自动调节喷嘴出口位置(nozzle exit position,NXP)的喷射器,以克服低品位热能不稳定带来的影响,为喷射式制冷系统的应用推广进行了有益探索,对节能减排具有重要的理论意义与实践价值。具体工作如下:针对低品位热能驱动的喷射式制冷系统中发生器压力不稳定的特点,选择制冷工况的喷射器为原型,通过数值模拟和实验研究的方法对原型喷射器进行了系统的研究,得到了一次流压力与临界NXP的关系式,并基于此关系式提出了一种自调节喷嘴位置喷射器的设计方法。得出以下主要结论:1.在二次流压力与背压不变、一次流压力逐步升高的情况下,喷射器一次流质量流量逐步升高,二次流质量流量先升高后下降,引射比先升高后下降;2.为高背压的工况设计喷射器时,可适当的增大NXP以提高喷射器的临界背压;3.在一次流压力发生变化时,存在临界NXP区间使喷射器性能最优;4.与传统喷射器相比,自调节喷嘴位置喷射器引射比至少可...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１喷射器结构示意图??超音速喷射器在喷射式制冷系统屮的工作原理比较简单，如Ｋ所示：??

价指标的基础上，对喷射器的数值模拟理论进行分析与研究。??２．１喷射器机理??如图２－１所示，超音速喷射器丨ｔｌ超音速喷嘴、吸入室、等压混合段、等面积??混合段和扩散段五个部分构成，其可将由？次流喷嘴流入的工作流体（高压高温）??与二次流（低压低温）混合，发生能量交换，从而实现提....

图２－２喷射器的三种工作模式??由于喷射器的性能会对喷射式制冷系统的性能产生严重影响

以上便是喷射器在理想工作条件下的运行过程。但有时，由于工况的限制，??其工作过程可能有所不同。根据喷射器运行环境中背压的不同，喷射器有临界、??亚临界和回流三种工作模式，如图２－２所示。其中，临界背压由喷射器的结构尺??寸和工况共同决定。当喷射器的背压小于临界背压时，其工作于临界....

图3-1喷射器内部几何参数

上章对喷射器相关基础理论进行了介绍，并阐明了本文通过数值模拟手段研??究喷射器时模型选取的依据。本章将基于第二章的介绍，分析影响喷射器性能的??因素，提出喷射器应用于喷射式制冷领域时存在的不足之处，并针对这些不足提??出解决方案。??３．１影响喷射器性能的因素??喷射器的工作过程....

图3-2波纹管截面示意图

优化相应的喷射器。??波纹管理论??波纹管是设计自调节喷嘴位置喷射器的重要部件。下文将在学习理论上，论证将波纹管用于设计自调节喷嘴位置喷射器的可行性。??波纹管的定义??如图３－２所示，波纹管是一种弹性敏感元件，其具有单个或多个垂直的可形变褶皱环状波纹薄片，广泛应用于仪表和航天等....

本文编号：3943952