蒸汽喷射式制冷系统实验研究

设计并搭建了喷射制冷系统性能研究实验台,选取水作为制冷剂进行喷射制冷实验.主要研究工况条件(工作蒸汽温度、蒸发温度、冷凝压力)、喷射器结构(等截面积段长度和喷嘴出口与喷嘴喉部的面积比)对系统COP的影响.研究结果可进一步了解喷射式制冷的工作原理,为改进和提高蒸汽喷射式制冷系统性能提供参考.     

一种新型双温热源喷射制冷系统

提出一种新型双温热源喷射式制冷系统,该系统由第1喷射器和第2喷射器共同驱动,有效利用第2喷射器的增压作用提高第1喷射器引射蒸汽的压力,提高了系统总压比。与传统单喷射制冷系统相比,该系统在相同的冷凝温度下,蒸发器中能获得更低的制冷温度。建立了组成系统部件热力学数学模型,分析了中间压力、压比分配率、冷凝温度、蒸发温度和发生温度对该系统工作特性影响。研究表明:相同工况下,新系统的制冷温度比传统单喷射系统制冷温度可降低10～15℃。     

两相喷射器增压的二级压缩制冷系统性能分析

建立一维等面积两相喷射器热力学模型,改进传统的二级压缩系统,提出一种喷射器增压的二级压缩制冷系统.以R1234yf为制冷剂,采用能量分析模型,研究不同设计工况下喷射器的性能.结果表明:当蒸发温度升高时,系统的性能系数(COP)和喷射系数增大,喷射器升压比减小;当冷凝温度升高时,COP和喷射系数减小,喷射器升压比增大;当蒸发温度为0 ℃,冷凝温度为50 ℃时,COP随着中间温度的升高先增大后减小,且存在一个最优中间温度,系统性能提高率可达10%以上.     

基于一维模型的喷射制冷系统性能计算分析

对索科洛夫等人提出的一维喷射器模型进行了修正并与其他部件的控制方程相结合,建立了更为完善的喷射制冷系统的性能计算模型,提高了计算模拟的准确性。以R141b为制冷剂,对热力参数和喷射器喉部面积比变化时喷射制冷系统的性能进行了模拟计算。计算结果表明:蒸发温度越高,喷射制冷系统的喷射系数和性能系数(COP)越高;冷凝温度降低、发生温度升高均有利于喷射系数和COP的提高,但冷凝温度和发生温度存在一个最佳值;喉部面积比越大,最大临界喷射系数越大,但需要的发生温度也越高。因此,在喷射制冷系统的设计和运行中要选择合理的喷射器结构参数和运行参数,以提高喷射制冷系统的性能。     

基于两相喷射器的压缩/喷射制冷系统性能分析

研究了两相喷射器中流体的流动过程,并应用质量守恒、动量守恒、能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型,以R134a/ R1234yf为工质,分析了喷射器结构参数以及工况参数对压缩/喷射制冷系统性能的影响。计算结果表明：喷射器存在最佳喷嘴出口面积和最佳喉部面积比使压缩/喷射制冷系统的性能最佳;性能系数(COP)随蒸发温度升高和冷凝降低而升高,而性能系数提高率(COPi)随着蒸发温度降低和冷凝温度升高而升高;相同工况下,以R134a为工质的系统性能系数、制冷量均高于R1234yf;当系统以R1234yf为工质,蒸发温度为5℃,冷凝温度为55℃时,压缩/喷射制冷系统的COP值较传统压缩制冷系统的COP值可提高26%。     

两相喷射器的压缩/喷射制冷系统性能分析

研究了两相喷射器中流体的流动过程,并应用质量守恒、动量守恒、能量守恒对两相喷射器建立了热力学模型,以R134a/R1234yf为工质,分析了喷射器结构参数以及工况参数对压缩/喷射制冷系统性能的影响。计算结果表明:喷射器存在最佳喷嘴出口面积和最佳喉部面积比使压缩/喷射制冷系统的性能最佳;性能系数(COP)随蒸发温度升高和冷凝温度降低而升高,而性能系数提高率(COPi)随着蒸发温度降低和冷凝温度升高而升高;相同工况下,以R134a为工质的系统性能系数、制冷量均高于R1234yf;当系统以R1234yf为工质,蒸发温度为5℃,冷凝温度为55℃时,压缩/喷射制冷系统的COP值较传统压缩制冷系统的COP值可提高26%。     

双温冰箱压缩／喷射式混合制冷循环系统的设计和实验研究

喷射器的性能、系统运行的稳定性是压缩／喷射式混合制冷循环能否成功地应用于双温冰箱的关键．本文对小型喷射器的设计计算及加工方案和混合循环制冷系统的设计方案进行了细致的理论分析和实验研究．实验结果显示了喷射器的增压作用和混合循环的节能作用;同时,说明了小型喷射器的简化加工方案是可行的,两个蒸发器串联设计的混合循环制冷系统是一种变工况适应能力强、运行更稳定的设计方案     

热管喷射式制冷的研究

讨论了一种新型的制冷装置－热管喷射式制冷，描述了其工作原理，讨论了关于喷射系数和系统性能系数COP的计算方法，分别采用R22和水为制冷工质，进行多次计算取得最大喷射系数，并对系统性能系数COP作了定量的计算，分析计算结果得出喷射系数和COP随蒸发温度和发生温度的升高而增大，随冷凝温度的升高而减小，同时得到R22为制冷工质的系统性能系数COP在te=10℃，tc=35℃和tg=80℃时可达0．38，明显优于水为工质的系统，结果表明该系统有广阔的运用前景，尤其在太阳能利用领域。     

带喷射器的跨临界CO_2车用空调系统实验研究

在焓差实验室中研制了一套车用二氧化碳(CO_2)喷射制冷空调系统,在标准汽车空调性能实验台上对不同工况参数下的CO_2制冷系统性能进行评估,并对比分析了CO_2喷射制冷系统的性能优势.研究结果表明:车用CO_2喷射制冷空调系统制冷量与车用CO_2常规制冷系统制冷量相当;增大室内侧风量与提高压缩机转速能够有效提升CO_2喷射制冷系统的制冷量,喷射器在不同工况下能够提升系统能效比(COP) 1.65%～12.60%;室外温度对车用CO_2喷射制冷系统的性能影响显著,该系统在高温环境下会出现明显的性能衰减.     

具有补气特性的跨临界二氧化碳制冷系统理论研究

为了提高跨临界CO2制冷系统性能,对具有补气特性的跨临界CO2制冷系统进行了理论分析.在该系统中,利用节流-分离-再膨胀的2次膨胀方法代替传统的1次膨胀方法,导出具有中间压强的饱和气体,再通过压缩机上的补气孔补入压缩腔,以提高系统制冷系数(COP).该文研究了补气压强和补气开始时压缩腔内压强对系统性能的影响并给出优化方案.结果表明: 对于给定的系统运行工况,当补气压强一定时,随补气开始时压缩腔内压强上升,在完全补气时系统COP增大,在部分补气时系统COP减小;当补气开始时压缩腔内压强一定时,随补气压强上升,在完全补气时系统COP减小,在部分补气时系统COP增大;存在最佳补气开始时压缩腔内压强和补气压强值,使得系统COP达到最大值.     

跨临界CO2蒸气压缩/喷射制冷循环理论分析

对跨临界CO2蒸气压缩/喷射制冷循环的理论研究,特别是对喷射器工作特性进行数值模拟,有助于改善实验系统的制冷性能。使用动量守恒和能量守恒方程建立了喷射器模型,同时考虑了系统稳态下喷射器出口干度和喷射系数的耦合关系。比较了不同的CO2冷却放热压力、蒸发温度、喷射器喷嘴效率和扩压效率等对理论循环性能的影响。理论分析表明:优化的喷射系数能显著改善制冷循环性能,蒸发温度和CO2冷却放热压力对系统性能的影响比较大,系统性能系数和喷射器喷射系数对喷射器的喷嘴效率和扩压效率的变化不敏感。     

LiBr-H 2O喷射-吸收复合热泵装置热力过程分析

吸收热泵是回收低温位热能的有效装置.在吸收热泵的发生器和冷凝器之间增添了一个喷射器.构成了一种新型的喷射-吸收式热泵系统.依据喷射器理论和吸收循环理论,对这种新型喷射-吸收式热泵的热力性能进行了模拟.计算了不同工况下系统的性能系数和喷射器的喷射系数.探讨了喷射系数、冷凝温度、蒸发温度和发生温度等对系统性能系数和(火用)效率的影响规律.模拟结果表明.该新型喷射-吸收式热泵比常规吸收式热泵的性能系数有明显的增大,而系统的复杂性基本没有增加.     

LiBr—H2O吸收—喷射复合制冷循环流程的热力参数研究

ＬｉＢｒ－Ｈ２Ｏ吸收－喷射复合制冷循环流程是由运行参数不同的换热设备组成的,各换热设备的有效传热温差不但影响到整个流程的性能及设计过程中有效传热面积的确定,而且也影响到系统的经济性．将几个主要换热设备的传热温差、溶液浓度差以及发生器温度作为设计参数,并进行分析计算,以确定这些参数的适宜范围,为ＬｉＢｒ－Ｈ２Ｏ吸收－喷射复合制冷系统的优化设计提供了理论基础．     

典型气象日蓄热型太阳能喷射制冷系统性能分析

以太原地区的气象参数为背景,利用TRNSYS仿真软件,模拟计算以R141b为制冷剂的蓄热型太阳能喷射制冷系统在夏季典型日的性能,分析系统的喷射系数、制冷量、能效比(COP)随着太阳辐射照度的逐时变化,以及蒸发温度、冷凝温度、喷射器喉部面积比(r)对系统性能系数的影响.结果表明:系统的性能随太阳辐射照度增强而提高;蓄热装置的使用拓宽了系统高效运行的时间,更加有效地利用了太阳能;在系统运行时段,各性能系数逐时变化趋势一致,且随着蒸发温度的升高而增大,随着冷凝温度的升高而减小;同一工况下,r值越大喷射系数越大,     

应用R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统性能分析

分析了R236fa工作介质的特点,研究了其作为喷射制冷系统制冷剂的适用性.通过对系统的热力学分析计算,比较R141b、R123、R134a和R236fa作为喷射制冷系统制冷剂的工作特性,得出了R236fa作为喷射制冷系统工作介质的优点和特点.给出了以R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统在不同工作条件下的运行性能.重点分析了以R236fa作为工作介质的喷射制冷系统的泵功率、COP和喷射器关键几何尺寸.当系统制冷量为1 000kW时,最大泵功率仅为58kW,混合室直径仅为152 mm,COP最大可达到0.35.研究结果表明,以R236fa作为制冷剂的喷射制冷系统具有更好的经济性,并且在大型化制冷系统的设计、加工和制造中具有明显的优势.     

吸收-喷射与吸收式制冷系统的热经济学比较

分析比较了吸收－喷射复合制冷循环系统和双效吸收式制冷循环系统在热力性能和流程方面的差异,提出了两系统的热经济学模型,并分别对余热型和直燃型冷水机组进行了计算,通过计算结果的比较,指出余热型三压吸收－喷射复合制冷系统比双效吸收式制冷系统经济。当采用直燃型冷水机组时（相对价格比β〉β１）,发现两系统在热经济性方面具有可比性。     

利用喷射提高跨临界二氧化碳系统的性能

建立了跨临界二氧化碳蒸气压缩／喷射制冷循环中喷射器的数学模型，讨论了系统稳定运行时的蒸发温度、气体冷却器内压力及其出口温度、过热度等因素对系统性能的影响．结果表明，当工作流流量同扩压段出口蒸气流量相等时系统能够稳定运行．同时，升高蒸发温度能提高系统性能，但蒸气压缩／喷射循环相对简单循环性能系数的提高程度变小；气体冷却器内压力存在最优值，但降低压力能够增大系统性能的改善程度；升高气体冷却器出口温度会降低系统性能，但蒸气压缩／喷射循环相对简单循环性能系数的提高程度将先增大，然后迅速减小．与上述因素相比，过热度的影响很小．     

光热光电喷射-直接蒸发复合制冷系统性能

提出一种以R134a为制冷剂的光热光电喷射-直接蒸发复合制冷系统,以新疆喀什地区的气象参数为输入,结合Trnsys软件进行建筑模拟和系统仿真计算,分析夏季连续典型气象日内系统的运行情况及其性能.结果表明:直接蒸发冷却系统系数COP_m值最大可以达到15.05;COP_m平均值达到12.33;太阳能喷射制冷系统机械COP_m最大为4.97;复合系统的综合机械性能系数COP_m达到8.52;整个夏季完全用机械压缩制冷系统耗电量为1