波瓣形喷嘴对蒸汽喷射式制冷性能影响的实验研究

在能源紧缺的今天,蒸汽喷射式制冷作为一种节能的制冷方法而备受关注。针对蒸汽喷射式制冷系统设计了四种波瓣形喷嘴,在不同工况条件下研究波瓣形喷嘴对蒸汽喷射器性能的影响。在工作蒸汽温度分别为110、120、130℃和引射蒸汽温度为5、10、15℃的工况条件下,对四种波瓣形喷嘴进行性能实验研究。结果表明:六波瓣形喷嘴相对其他喷嘴具有更高的COP。在工作蒸汽温度为110℃和引射蒸汽温度为15℃的条件下,六波瓣形喷嘴的COP达到最大值0.698。在工作蒸汽温度为130℃和引射蒸汽温度为15℃的条件下,六波瓣形喷嘴的临界冷凝压力达到最大值3.674 kPa。     

两相流引射循环系统实验研究及引射器性能数值模拟

用ANSYS CFX软件对两相流引射制冷循环中的引射器内部流动进行了数值模拟,分析了混合室直径和喷嘴喉部直径对引射器性能的影响;根据数值模拟结果加工了引射器试件,对R134a两相流引射器及引射循环制冷系统性能进行了实验研究,探讨了固定工况条件下引射器喷嘴喉部直径和混合室直径的优化匹配。实验与模拟结果均表明,在固定工况条件下,存在使引射比及COP分别达到最大的最佳混合室直径和喷嘴喉部直径组合。在冷凝温度为55℃、蒸发温度为3℃的工况下,当混合室直径为16mm、喷嘴喉部直径为2.0mm时引射器的引射比达到最大值,而两相流引射循环制冷系统的COP在混合室直径为16mm、喉部直径为1.7mm时最高,模拟与实验结果的变化趋势是一致的,但二者的引射比值误差较大。     

采用双节流装置的CO2引射制冷系统的变工况性能实验研究

对采用双节流装置的跨临界CO_2引射制冷循环系统在不同工况下的性能进行了实验研究,比较了影响引射器性能和系统COP的因素。实验结果表明,在固定引射器几何尺寸的条件下,气体冷却器出口压力为8.5MPa、蒸发温度为-5和-1℃时,引射比随气冷器出口温度的增大而逐渐增大,系统COP则呈下降趋势;当气冷器出口温度为41℃、蒸发温度为-5℃时,工作流体、引射流体质量流量及引射比均随着气冷器出口压力的增大而出现不同程度的增加,系统COP则呈下降趋势。在相同工况条件下,采用两段式喷嘴引射器的双节流跨临界CO_2制冷系统的COP整体上大于传统带有膨胀阀的跨临界CO_2制冷系统的COP。     

太阳能喷射/压缩复合制冷循环性能研究

研究了一种太阳能喷射/压缩复合制冷循环,由太阳能集热子系统、喷射制冷子系统及压缩制冷子系统组成,系统充分利用热电两种能源以及两种制冷方法各自的优点,优化喷射制冷子系统工作性能的同时,改善压缩式子系统的工作条件,从而提高复合制冷循环性能的同时节约高品位电能。采用性能较好的高蒸发温度式喷射制冷带走压缩机排气余热具有实际意义。通过数值模拟的手段分析系统性能及其主要影响因素,并优化工作条件。研究表明,与相同工作条件下的单压缩制冷循环相比,复合制冷循环工作日全天候运行时电力性能系数提升约为31.5%,节电优势显著。存在一个最佳的喷射子系统蒸发温度使得复合制冷循环性能系数达到运行工况的最大值。     

工况对两相流引射器制冷循环系统性能的影响

引射器结构简单、无运动部件,在制冷系统中代替膨胀阀可提高系统的COP。以R134a为工质,实验研究了不同工况条件下两相流引射器制冷循环系统性能,分析了蒸发温度、冷凝温度对引射比、压力提升比、制冷量和系统COP的影响。研究发现:当冷凝温度为40℃时,随着蒸发温度的提高,引射比和压力提升比均下降,制冷量和系统COP均提高;当蒸发温度为-10℃时,随着冷凝温度的增加,引射比和压力提升比均增大,制冷量和系统COP均下降。     

风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统性能分析

对额定制冷量为12.3 kW的风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统进行了变工况性能分析。该系统的制冷量随室内温度升高而增大,随环境温度升高而减小,随太阳辐照度增强而增大;COP的变化与制冷量的变化类似,所不同的是COP随着太阳辐照度的增强先迅速增大,当太阳辐照度增大到一定程度后,COP基本保持稳定。在室内温度不低于27℃,室外温度不高于38℃,太阳辐照度不低于500 W/m2的条件下,系统的制冷量为7.7~32 kW,COP为0.082~0.107。     

机械过冷CO2引射制冷系统性能研究

利用R134a机械过冷系统对CO2引射制冷系统（ERS）气体冷却器出口工质进行冷却,实验研究了在不同过冷度、排气压力及蒸发温度下机械过冷CO2引射制冷系统（MSERS）的性能,并与ERS系统性能进行了对比分析。结果表明,MSERS系统的COP随着过冷度及排气压力的变化存在最大值,最佳过冷度约为16℃,而最佳排气压力约为8.5Mpa;随着蒸发温度升高,MSERS系统的引射比及COP均增大,且引射比随蒸发温度增大的速度在低蒸发温度工况下比较小。MSERS与ERS系统性能的对比表明,在实验蒸发温度范围内MSERS系统的COP大于ERS系统,且在低蒸发温度工况下MSERS系统COP的改善幅度更大;在蒸发温度小于1℃的工况条件下MSERS系统的引射比比ERS系统的引射比提高了约2.5%～6.0%;在不同的一级节流阀前温度工况下,MSERS系统制冷量比ERS系统提高了约27.2%～35.5%,COP增大了约6.2%～17.6%。     

有机郎肯循环复合系统中喷射器能量分析

有机郎肯循环利用太阳能、地热能和余热驱动,是回收余热、实现能源可持续发展的一个很好途径。有机郎肯循环可与喷射制冷循环结合,可同时提供电能和冷量。喷射器内部流体的不可逆混合引起的能量损失,是该系统最大部分的能量损失。着眼喷射器内部流场分布和机理,分析工作参数和几何参数对其性能的影响,以优化喷射器设计,减小系统能量损失,提高带有喷射器的有机郎肯循环复合系统的效率和节能潜力。结果显示,提高引射压力和出口压力会导致喷射器内部更多能量损失,制约整体系统的性能;在给定工况下,可通过钝化喷嘴内壁面、喷嘴处于最佳位置使喷射器达到最大喷射系数、最优性能,和最小的能量损失。     

采用复合吸附剂和高效吸附床的吸附制冷机性能测试

利用平行流换热器和自制的硅胶/氯化钙复合吸附剂研制了一台小型吸附式制冷样机,并对样机进行了试验测试。测试结果表明:相对于硅胶吸附制冷样机,复合吸附剂吸附制冷样机的COP和制冷功率都有了明显的提高;在热源温度为90℃,冷却水温度为35℃,冷冻水进口温度为16.5℃、出口温度为14.4℃,吸附10min,脱附5 min的运行工况下,在整个循环周期内(15 min),制冷功率为1.03 kW,SCP为128.3 W/kg,COP为0.29;在吸附周期内(10 min),制冷功率为1.54 kW,SCP为192.4 W/kg,样机的能量密度为10.3 kW/m3,平行流换热器的换热系数为472.3 W/(m2.K)。     

郑州地区典型气象条件下的模拟太阳能喷射制冷实验

设计并搭建了太阳能喷射制冷实验研究平台,选取HFC134a作为制冷剂,基于郑州地区典型日的气象参数,研究了喷射制冷系统的COP、EER、喷射系数、制冷量、压缩比等参数随太阳辐射的逐时变化.实验表明:太阳能喷射制冷系统工作时,系统COP和EER等参数随时间呈波动趋势,其变化受室外温度、太阳辐射、系统发生温度及冷凝温度等参数的综合影响,典型日8月18日的平均日COP为0.19,平均日EER可达4.0,最大的COP和EER分别为0.21和4.57,考虑太阳能集热效率后的系统最大COP0为0.134,系统压缩比随时刻在1.8 ～2.2之间波动.