中央空调联合太阳能喷射制冷系统喷射器设计及性能研究
大型建筑物空调耗能巨大，夏季可占整个建筑耗能的30％～50％，所以制冷空调节能是一个重要课题。喷射器由于结构简单、体积小巧，因此太阳能喷射制冷技术应用广泛，将太阳能喷射制冷技术与中央空调结合，既能解决单一的太阳能喷射系统制冷系数低，并且不能全天候运行的问题，又可以减少中央空调的能耗。以中央空调为主体，以空调运行参数为基准设计一个能与主体匹配合理的喷射制冷系统很重要，而喷射器又是喷射制冷系统的核心部件，所以喷射器的合理设计成了关键。
本文在分析中央空调运行参数基础上，用一维理论对喷射器进行设计，利用FLUENT软件对喷射器进行二维模拟，揭示其内部流场特征，了解其混合机理，研究分析工况参数和结构参数对喷射器的性能影响，从理论上对结构参数进行了优化，搭建实验台，对不同工况参数下喷射器实际性能进行研究，并与相应模拟值进行比较，总结改进方向，为后期优化提供参考。具体工作包括：⑴分析喷射器工作过程，在运行工况范围内对制冷剂R22热物性参数进行多项式拟合，运用气体动力函数配以一维定压设计理论，得出了喷射器径向尺寸的设计方法，借鉴经验公式得到喷射器轴向尺寸计算方法，并利用VB语言编写了喷射器设计计算过程。⑵在结构设计的基础上，对喷射器进行了二维轴对称建模，适当设置后进行数值模拟，得出了系统工况下喷射器内的速度场和压力场分布，并与大膨胀比下喷射器内流场进行比较分析，发现两者在喷嘴出口后一段距离内的速度和压力场及混合过程有明显区别。⑶在此模型基础上研究了喷射器不同出口压力、工作流体压力、引射流体压力对喷射系数的影响，并对喷射器等面积混合段长度和喷嘴距两个结构参数进行了优化组合，得出了喷射系数的变化规律。结果显示，相比于工作流体压力，小膨胀比下改变引射流体压力将会对喷射系数产生更大的影响;大膨胀比下等面积混合段长度有最优值不是越长越好也不是越短越好，而小膨胀比下等面积混合段长度可以适当取短;小膨胀比下，等面积混合段长度过长的情况随喷嘴距缩短得到改善。⑷搭建用于研究喷射器性能的喷射制冷匹配中央空调实验平台，获得不同出口压力、工作流体压力及引射流体压力下的实际性能，与模拟结果对比，存在较大误差，但变化趋势一致，分析了原因并认为在模拟及实验方面都应改进。
制冷设备;中央空调器;喷射制冷;流体力学
广西大学
硕士
动力机械及工程
黄惠兰
2013
中文
TB657.2;TB611
78
2013-12-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）