R134a引射器节流循环制冷系统性能研究

发布时间：2017-09-30 20:06

  本文关键词：R134a引射器节流循环制冷系统性能研究

  更多相关文章： 引射器 引射比 压力提升比 R134a 引射循环 COP

【摘要】：两相流引射器结构简单,无机械运动部件,价格低廉,维修方便,将其代替膨胀阀应用于制冷循环系统中可以提高系统性能,是一种理想且具有研究价值和应用前景的替代方案。因此,对两相流引射器以及引射器节流循环制冷系统性能的研究具有重要意义。本文首先运用ANSYS CFX软件对两相流引射器的内部流动进行了模拟计算,讨论了结构参数和流动参数对其性能产生的影响。其次,对R134a引射器节流循环制冷系统性能进行了实验研究,主要分析了引射器的结构参数、系统的运行条件、辅助蒸发器的大小以及可调式引射器的特性对两相流引射器及系统性能产生的影响。得出的结论如下:(1)实验结果表明,较小的喷嘴距有利于两相流引射器保持较高的性能。当喷嘴距为0 mm时,引射器的引射比和压力提升比均最大,此时系统耗功最小,制冷量最大,因此系统性能最优。随着第一段喷嘴扩张角的增大,系统制冷量和COP均先增大后减小,在第一段喷嘴扩张角为8°时,系统制冷量和COP分别达到最大值,即存在最佳的第一段喷嘴扩张角使系统性能达到最优。(2)模拟结果表明,工作流体压力升高会使引射比增大,因此提高工作流体压力可以改善引射器的工作性能。当工作流体流量固定不变时,随着引射器出口压力的增加,引射比逐渐减小。而且,当工作流体流量较小时,引射器出口压力的变化对引射比的影响较显著。此外,引射器出口压力不能过大,否则会使引射流体流量减少,甚至导致引射比为0。(3)实验结果显示,当蒸发温度降低或冷凝温度升高时,由于引射循环制冷系统的高低压压差增大,因此引射器可回收的膨胀功增加,引射器的压力提升比增大。但是,由于节省的压缩机耗功十分有限,而系统制冷量随蒸发温度的降低或冷凝温度的升高持续减小,因此系统COP降低。(4)实验结果表明,当引射器节流循环制冷系统中加入辅助蒸发器后,只有当辅助蒸发器的压降小于引射器的压力提升时才可能体现出该系统的优势,否则该系统的性能将低于相同工况下的传统蒸汽压缩制冷系统的性能。适当增大辅助蒸发器的尺寸可以减小其压力损失,提高系统COP。(5)模拟结果和实验结果均表明,采用可调式引射器可以改变工作流体流量的大小。随着喷针进度逐渐增大,引射器性能和系统性能均先升高后降低,当喷嘴喉部有效面积比为90%时,引射器性能和系统性能均达到最优。
【关键词】：引射器 引射比 压力提升比 R134a 引射循环 COP
【学位授予单位】：天津商业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-24
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 两相流引射器概述10-12
• 1.3 引射器节流循环制冷系统概述12-14
• 1.4 国内外研究进展14-22
• 1.4.1 引射器节流在传统制冷循环中的研究14-15
• 1.4.2 引射器节流在跨临界制冷循环中的研究15-16
• 1.4.3 引射器几何尺寸的优化设计16-18
• 1.4.4 运行工况对引射器及系统性能的影响18-19
• 1.4.5 可调式引射器的研究19-20
• 1.4.6 不同喷嘴形式的引射器研究20-22
• 1.5 课题组前期研究现状22
• 1.6 本文主要研究工作22-24
• 第二章 两相流引射器的模拟计算与分析24-46
• 2.1 两相流引射器的模拟计算流程24-29
• 2.1.1 建立几何模型25-26
• 2.1.2 生成网格26-27
• 2.1.3 前处理27-28
• 2.1.4 数值求解28-29
• 2.1.5 后处理29
• 2.2 两相流引射器的模拟计算内容29-30
• 2.3 两相流引射器的模拟结果及分析30-45
• 2.3.1 两相流引射器的流场结构分析30-33
• 2.3.2 喷嘴距的影响33-36
• 2.3.3 工作流体压力的影响36-37
• 2.3.4 引射器出口压力的影响37-40
• 2.3.5 工作流体流量的影响40-42
• 2.3.6 可调式引射器的特性分析42-45
• 2.4 本章小结45-46
• 第三章 引射器节流循环制冷系统实验研究46-56
• 3.1 实验装置及设备46-52
• 3.1.1 R134a制冷循环系统46-49
• 3.1.2 冷热源系统49-50
• 3.1.3 测控系统50-52
• 3.2 实验研究的主要内容52-53
• 3.3 实验操作步骤53-54
• 3.4 实验数据处理54-55
• 3.5 本章小结55-56
• 第四章 实验结果与分析56-68
• 4.1 引射器几何尺寸的影响56-59
• 4.1.1 喷嘴距的影响56-57
• 4.1.2 第一段喷嘴扩张角的影响57-59
• 4.2 系统运行工况的影响59-62
• 4.2.1 蒸发温度的影响59-61
• 4.2.2 冷凝温度的影响61-62
• 4.3 辅助蒸发器的影响62-64
• 4.4 可调式引射器的特性分析64-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第五章 结论与展望68-70
• 5.1 结论68-69
• 5.2 展望69-70
• 参考文献70-75
• 发表论文及参加科研情况说明75-76
• 附录76-78
• 致谢78-79

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 张型元,徐辉,郑桂宁;主流倾斜的两级引射器模型试验研究[J];燃气涡轮试验与研究;2000年03期

2 李东明,王林,闻雪友,曹松棣;船用燃机排气引射器的数值模拟及试验研究[J];热能动力工程;2002年03期

3 黄兆祥,王世明;单级超声气体引射器[J];工程热物理学报;1982年01期

4 邱义芬,王俊清,袁修干,韩凤华;多喷嘴引射器性能计算模型[J];北京航空航天大学学报;1997年05期

5 刘宗政;郭隆德;廖达雄;陈振华;陈恳;陈雁;;基于多级等压混合的引射器参数匹配与优化[J];空气动力学学报;2012年05期

6 廖达雄;任泽斌;余永生;杨永;;等压混合引射器设计与实验研究[J];强激光与粒子束;2006年05期

7 方浩百;江勇;梅飞;;航空发动机试车台排气引射器性能的数值模拟[J];机械设计与制造;2011年01期

8 凌其扬，，廖达雄，陶祖贤;风洞引射器试验研究[J];气动实验与测量控制;1994年02期

9 尹群,申振华;引射器的补气调节和补气引射器[J];航空发动机;2002年01期

10 邵震宇;液化石油气混空气中压引射器的理论分析与计算[J];煤气与热力;1999年01期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 黄河涛;林仁磊;;排气引射器外壳平移对其性能的影响[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年

2 马林;孙连生;陈兴安;吕隆滨;余江华;;多孔爪形引射器研制[A];探索创新交流－－中国航空学会青年科技论坛文集[C];2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张佩兰;R134a引射器节流循环制冷系统性能研究[D];天津商业大学;2016年

2 朱立志;结构和操作参数对气波引射器性能的影响[D];大连理工大学;2013年

3 魏丽;气波引射器的参数优化及实验研究[D];大连理工大学;2012年

4 王春凤;排砂用引射器复杂通道设计研究[D];南京航空航天大学;2012年

5 吕辉强;二维超声速空气引射器理论与实验研究[D];国防科学技术大学;2008年

6 荣春;气波引射器性能参数的实验研究[D];大连理工大学;2011年

7 张梦;船用排气引射器的红外抑制研究[D];哈尔滨工程大学;2013年

8 付先成;废气引射器通风除尘性能关键影响因素分析研究[D];中北大学;2014年

9 石翠霞;燃气轮机排气引射器性能仿真优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年

10 孔凡实;超声速引射器系统的数值模拟研究及优化设计[D];浙江理工大学;2013年

本文编号：950127