跨临界R744水源热泵引射器优化设计研究

发布时间：2023-04-20 23:37

　　由于目前广泛应用的制冷剂具有较高的温室效应,自然工质R744以其良好的环境特性引起了广泛的关注。但在跨临界R744热泵系统中,存在较大的节流损失,使得其能效低于常规热泵系统,用引射器代替节流阀可以显著提高系统性能,但引射器内部存在着相变、激波、拥塞流动等复杂现象,同时引射器几何结构及尺寸会对引射器性能产生很大影响,因此对引射器内部制冷剂的流动机理进行研究,进而对其进行优化设计具有重要意义。通过实验研究了跨临界R744水源热泵系统在典型热泵制冷工况下实际运行性能,发现添加回热器可以使系统COP提升8%～10%,?损失减小6%～12%。通过系统热力学分析,发现添加引射器可以使系统COP提高11.8%,系统?损失减少34%。对两相流引射器建立了物理模型和数学模型,对引射器内超临界R744流动的湍流模型进行了对比研究,发现k-εstandard模型较为准确。使用模拟的方法,对引射器内R744流动的网格不相关性进行了研究。针对热泵实验台的参数对引射器进行了设计,并对引射器内R744流动进行了数值模拟,获得了引射器内部的压力、速度、体积分数、?通量、激波等参数的变化规律。对引射器的吸入室和混合室的...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 跨临界R744水源热泵系统研究现状
    1.3 热泵系统中引射器替换节流阀研究现状
        1.3.1 带引射器的跨临界R744热泵系统性能研究
        1.3.2 引射器结构参数优化设计研究
        1.3.3 引射器数值模拟研究现状
    1.4 研究内容及技术路线
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 技术路线
第2章 R744水源热泵系统实际运行特性研究
    2.1 系统装置介绍
    2.2 实验的内容及操作步骤
    2.3 实验数据处理分析
    2.4 实验数据分析结果
        2.4.1 R744水源热泵压缩机等熵效率研究
        2.4.2 制冷工况R744水源热泵实验结果分析
        2.4.3 热泵工况R744水源热泵实验结果分析
    2.5 R744水源热泵系统中引射器替换节流阀的热力学分析
    2.6 本章小结
第3章 引射器内部R744流动的数值模拟理论分析
    3.1 引射器物理模型与网格划分
    3.2 湍流模型对比与分析
    3.3 网格不相关性研究
    3.4 本章小结
第4章 引射器结构及几何参数优化研究
    4.1 引射器初步设计
    4.2 引射器内工作流体的流动过程
    4.3 引射器吸入室及混合室结构优化研究
    4.4 引射器混合室尺寸优化对比
        4.4.1 AR的优化研究
        4.4.2 LDR的优化研究
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
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本文编号：3795387