隨著我國對環(huán)境保護的日益重視以及對能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,天然氣作為一種高效的清潔能源,在我國也受到了越來越多的推廣和應(yīng)用。對于天然氣的高效利用的技術(shù)也受到了越來越多的重視。與電力驅(qū)動熱泵相比,燃氣熱泵直接由燃氣燃燒進行驅(qū)動,能量轉(zhuǎn)化過程更少,效率更高,近年來也得到了越來越多學(xué)者的關(guān)注。然而對于傳統(tǒng)的以燃氣壓縮機驅(qū)動運行的熱泵系統(tǒng),燃氣壓縮機較低的效率導(dǎo)致系統(tǒng)整體的效率仍然有較高的提升空間。本文以噴射式熱泵循環(huán)替換了傳統(tǒng)的蒸汽壓縮式熱泵循環(huán),并增設(shè)了煙氣全熱深度回收系統(tǒng),構(gòu)建了一種直燃型噴射式熱泵系統(tǒng)并對其進行了如下的研究:（1）提出了一種高效噴射器的設(shè)計方法:為提高噴射式熱泵循環(huán)的效率,考慮了實際氣體與理想氣體之間的區(qū)別,并根據(jù)等動量變化率的規(guī)律,采用數(shù)值計算的方法,對噴射器混合-擴散段的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型線進行優(yōu)化,從而提出了一種高效噴射器結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。（2）建立了直燃型噴射式空氣源熱泵的數(shù)學(xué)模型:分析了直燃型噴射式空氣源熱泵系統(tǒng)的運行過程及其熱力和傳熱特性,根據(jù)能量守恒、質(zhì)量守恒、傳熱方程、熱力狀態(tài)方程,建立了系統(tǒng)完整的數(shù)學(xué)模型,并進行了方程獨立性和自由度分析,明確了系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)組合要求并... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

噴射器結(jié)構(gòu)示意

不斷增大，此時混合流體的壓力不斷升高，速度不斷降低，混合流體的動能在這個過程中逐漸變?yōu)闉殪o壓能，從而對混合流體進行一個壓縮。由于對噴射器而言，混合流體從混合室到擴散室再到噴射器出口的這一過程是一個從超音速降速加壓到噴射器背壓的過程，因此在噴射器的后半段內(nèi)，可能會形成不同程度的激波，從而造成較大的能量損失。激波是氣體超音速流動的一種現(xiàn)象，其具體表現(xiàn)為工作介質(zhì)的特征（壓力、溫度和速度等）在波面的前后發(fā)生一個正階梯函數(shù)般的突然變化。以理想氣體為例，本部分將說明管內(nèi)產(chǎn)生激波現(xiàn)象的原因。如圖2-2所示，在初始狀態(tài)下，混合后的高速低壓流體流向噴射器出口，在背壓的作用下，流動工質(zhì)內(nèi)形成了由噴射器出口截面向混合室傳播的擾動，即所謂壓縮波。圖2-2噴管內(nèi)激波產(chǎn)生的原因根據(jù)氣體動力學(xué)理論，工質(zhì)中的壓縮波的傳播速度為當(dāng)?shù)芈曀�，采用�?2-1)表示：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-22-水經(jīng)過一級熱泵，二級熱泵，調(diào)溫器的加熱，加熱至預(yù)定溫度共給用戶。圖3-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖本文提出的直燃型噴射式空氣源熱泵相比于傳統(tǒng)的燃氣熱泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)以噴射式熱泵循環(huán)替代了傳統(tǒng)燃氣熱泵系統(tǒng)中的吸收式熱泵循環(huán)。與吸收式熱循環(huán)相比，噴射式循環(huán)結(jié)構(gòu)簡單小巧，設(shè)置靈活，所用工質(zhì)為單一的純工質(zhì)，有效的避免了采用混合工質(zhì)時出現(xiàn)的冷劑污染現(xiàn)象。同時為了解決傳統(tǒng)的噴射式系統(tǒng)效率較低的問題，增設(shè)了余熱回收系統(tǒng)以提高燃氣熱泵總體的效率。如果能夠選用合適的內(nèi)循環(huán)工質(zhì)，優(yōu)化系統(tǒng)的運行工況，噴射式燃氣熱泵系統(tǒng)的優(yōu)勢會更加明顯。從圖中可見，一級熱泵循環(huán)的高位熱源溫度高于二級熱泵循環(huán)的高位熱源溫度，一級熱泵循環(huán)的低位熱源溫度低于二級熱泵循環(huán)的低位熱源溫度。在這種設(shè)置的前提下，包含煙氣與水的調(diào)溫換熱過程在內(nèi)，高溫?zé)煔庠诜艧徇^程中總共經(jīng)歷了四段降溫，并接著作為一級熱泵蒸發(fā)器的融霜熱源。因此在沒有外界額外能量輸入的情況下，該系統(tǒng)采用梯級能源利用的方式減少了系統(tǒng)進行單位熱量交換時能量品質(zhì)的損失，提高系統(tǒng)的能源利用效率。對熱力系統(tǒng)的分析與研究包括兩個方面，一個是在給定的設(shè)計工況前提下，

【參考文獻】：
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本文編號：3527300