太陽能噴射制冷系統(tǒng)噴射器數(shù)值模擬研究及結(jié)構(gòu)優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2020-04-01 17:32
【摘要】:太陽能空調(diào)由于運(yùn)行費(fèi)用低、地域限制較小,成為了眾多研究者關(guān)注的焦點(diǎn)。世界各國(guó)都在進(jìn)行低品位熱源驅(qū)動(dòng)的空調(diào)技術(shù)的研究,如余熱利用空調(diào)、太陽能空調(diào)等。太陽每秒鐘照射到地球上的能量相當(dāng)于500萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,相當(dāng)于全世界全年發(fā)電量的幾十萬倍。如果能夠有效的利用這些到達(dá)地球的能量,就能在很大程度上緩解地球的能源問題。噴射式制冷系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高和維護(hù)簡(jiǎn)單,可以利用太陽能、廢熱等低品位能源,所以以太陽能為熱源的噴射式制冷成為研究者的重要研究?jī)?nèi)容。噴射器作為噴射制冷系統(tǒng)中最重要的部件之一,其工作性能直接影響到系統(tǒng)能否正常運(yùn)行,因此研究噴射器不同結(jié)構(gòu)及不同工況下的工作效率對(duì)提高噴射制冷系統(tǒng)工作效率具有重要的意義。本文主要工作包括:(1)分析噴射器工作原理并根據(jù)實(shí)際工況設(shè)計(jì)噴射器幾何結(jié)構(gòu)尺寸。使用氣體動(dòng)力學(xué)法,經(jīng)計(jì)算推導(dǎo)出噴射器結(jié)構(gòu)尺寸。將不同因素對(duì)流動(dòng)產(chǎn)生的影響代入計(jì)算,得出的噴射器結(jié)構(gòu)可以使噴射器內(nèi)部流動(dòng)更加均勻,減少噴射器內(nèi)部激波損失。(2)將噴射器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為二維模型并導(dǎo)入ICEM前處理軟件中進(jìn)行網(wǎng)格劃分。利用Fluent數(shù)值模擬軟件對(duì)噴射器進(jìn)行求解,經(jīng)過計(jì)算得出噴射器內(nèi)部流場(chǎng)及溫度、壓力分布。(3)通過Fluent數(shù)值模擬計(jì)算得出工作流體、引射流體和出口被壓變化時(shí)噴射器工作性能的變化情況。經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn),噴射系數(shù)隨工作壓力的增大先升高后降低,且存在最佳值;噴射系數(shù)隨引射流體壓力的增大而升高;出口壓力在一定范圍內(nèi)變化時(shí)噴射系數(shù)基本不發(fā)生變化,當(dāng)出口被壓超過臨界被壓時(shí)噴射系數(shù)急劇降低。(4)通過Fluent數(shù)值模擬計(jì)算出噴射系數(shù)隨噴嘴距、混合室長(zhǎng)徑比、噴嘴出口與混合室直徑比和噴嘴喉口直徑對(duì)噴射器性能的影響。經(jīng)計(jì)算得出,噴嘴距、混合室長(zhǎng)徑比、噴嘴出口與混合室直徑比和噴嘴喉口直徑均存在一個(gè)最佳值,小于或大于這個(gè)最佳值都會(huì)影響噴射器內(nèi)部流體流動(dòng),導(dǎo)致噴射器性能降低。(5)通過在噴射器背部增加中心錐控制噴射器喉口面積的方法,對(duì)不同開度下可調(diào)式噴射器的數(shù)值模擬分析可以得到,隨著開度的降低,噴射器內(nèi)部激波的類型逐漸轉(zhuǎn)變,噴射器內(nèi)部流動(dòng)損失變化。經(jīng)計(jì)算得出喉口開度存在最佳值使噴射器內(nèi)部損失最低,從而提高噴射器性能。(6)設(shè)計(jì)太陽能噴射制冷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。
【學(xué)位授予單位】:江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TU83
【學(xué)位授予單位】:江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:TU83
【參考文獻(xiàn)】
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5 閆s,
本文編號(hào):2610752
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