采用Fluent數(shù)值模擬的方法,對R41、R32、R23、R290、R134a和R1234yf進(jìn)行三維數(shù)值模擬,得到工質(zhì)對渦流管制冷效應(yīng)、制熱效應(yīng)以及分離效應(yīng)的影響規(guī)律,并以R41分析渦流管內(nèi)部三維壓力場、流場和溫度場的分布規(guī)律。模擬結(jié)果表明:R41的制冷、制熱以及分離效應(yīng)最好,最大分離效應(yīng)為5.2 K。渦流管內(nèi)部呈現(xiàn)復(fù)雜的三維強(qiáng)漩流流動狀態(tài);管內(nèi)漩渦流動是自由渦和強(qiáng)制渦的組合;內(nèi)部存在順流、逆流、循環(huán)流流動狀態(tài),冷熱流體的分界點(diǎn)是順流和逆流的交界處,順流和逆流流體以循環(huán)流形式在分界點(diǎn)進(jìn)行熱量交換。

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【部分圖文】：

圖1渦流管結(jié)構(gòu)簡圖

渦流管結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示，其主要尺寸為渦流管熱端管長100mm、冷端管長35mm、熱端管徑5mm、冷端管徑2.5mm、噴嘴高18mm。由于渦流管是軸對稱形狀，因此模型以冷端與熱端管交接面中心為原點(diǎn)，以冷熱兩端管的中軸線為z軸、噴嘴方向?yàn)閤軸、垂直噴嘴方向?yàn)閥軸建立柱坐標(biāo)....

圖2網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)與制冷效應(yīng)關(guān)系

網(wǎng)格劃分是數(shù)值模擬重要環(huán)節(jié)，網(wǎng)格的質(zhì)量和數(shù)量將直接影響數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果。2005年Aljuwayhel對渦流管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)中測得冷流比為0.172時制冷效應(yīng)ΔTc是（9.4±0.2)K，為提高渦流管三維數(shù)值模擬的效率和質(zhì)量，本文對Aljuwayhel的渦流管實(shí)驗(yàn)進(jìn)行三維數(shù)....

圖4壓力分布圖

當(dāng)冷流比為0.6時，取R41為研究對象，其x=0截面壓力分布圖如圖4所示。由圖4可知渦流管熱端有明顯的壓力梯度：在渦流室區(qū)域，流體自噴嘴切向進(jìn)入渦流室，由于管外緣的作用，流體沿外緣做高速漩渦流動形成渦流室外緣高壓而軸心低壓現(xiàn)象；沿著熱端管的方向，由于熱端閥的作用，致使熱端閥區(qū)域流....

圖7軸向速度分布圖

圖6軸向速度的徑向分布由圖6可看出無量綱參數(shù)z*越小，其徑向距離r上逆流現(xiàn)象越明顯；隨著徑向距離的增加，正反流動存在明顯的分界點(diǎn)，在分界點(diǎn)處軸向速度為，此分界點(diǎn)構(gòu)成的面為軸向零速包絡(luò)面[4]，是流體順流和逆流的分界點(diǎn)，同時也是冷熱氣流的分界點(diǎn)，順流熱氣流的軸向速度在外緣區(qū)域較高....

本文編號：3922393