應(yīng)用于小型太陽能噴射式制冷系統(tǒng)的小型噴射器的試驗(yàn)研究

【摘要】： 隨著人們對能源和環(huán)境問題的重視,利用太陽能作為主要工作能源的噴射式制冷系統(tǒng)越來越吸引人們的注意力。當(dāng)前,由于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)設(shè)備緊湊、運(yùn)行穩(wěn)定和維護(hù)簡便等特點(diǎn),使其在空調(diào)、制冷領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。然而,壓縮式制冷系統(tǒng)是一個(gè)能耗很大,在夏季的居民住宅和寫字樓中,制冷空調(diào)及其附屬設(shè)備的能耗通常占到樓宇耗能的大部分。在節(jié)能減排的大方針指引下,為維持國民經(jīng)濟(jì)健康持續(xù)的發(fā)展,發(fā)展非機(jī)械式制冷系統(tǒng),例如利用太陽能、廢熱、地?zé)崮茏鳛轵?qū)動熱源的噴射式制冷系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)?shù)玫酱罅χС趾凸膭睢? 國內(nèi)外對噴射式制冷系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究,取得了一些很重要的成果。但是,在噴射式制冷系統(tǒng)的文獻(xiàn)中,對噴射器設(shè)計(jì)和運(yùn)行的研究報(bào)道還不很多,尤其是小型噴射器性能的研究。本課題針對該問題,設(shè)計(jì)了一個(gè)測試小型噴射器性能的實(shí)驗(yàn)臺,研究應(yīng)用于小型太陽能噴射式制冷系統(tǒng)中,噴射器的性能情況。 本文依次闡述了噴射器的基本設(shè)計(jì)理論:噴射器的工作原理與特點(diǎn)、噴射器的主要運(yùn)行參數(shù)、噴射器的主要性能指標(biāo)、噴射器的結(jié)構(gòu)計(jì)算、噴射器的熱力學(xué)模型;小型太陽能噴射式制冷用噴射器試驗(yàn)研究:試驗(yàn)臺設(shè)計(jì)、試驗(yàn)方案、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)結(jié)果、試驗(yàn)誤差分析、試驗(yàn)研究和數(shù)值研究比較;小型太陽能噴射式制冷系統(tǒng)用噴射器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析:第一階段正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、第二階段試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、小型噴射器噴射系數(shù)計(jì)算方法中效率系數(shù)確定、小型噴射器噴射系數(shù)改進(jìn)方法介紹。 在參閱了大量試驗(yàn)和數(shù)值研究的文獻(xiàn)后,根據(jù)具體的試驗(yàn)情況,確定了噴嘴出口到等截面段距離、等截面段長度、工作流體壓力、引射流體壓力、壓縮流體壓力的調(diào)整范圍;根據(jù)相關(guān)數(shù)值模擬結(jié)果,間接的分析了試驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性。通過試驗(yàn)分析,得出了應(yīng)用于小型太陽能噴射式制冷系統(tǒng)中,噴射器的噴嘴位置和等截面段長度的大致調(diào)節(jié)范圍;研究了運(yùn)行參數(shù)對噴射性能的影響,得出了小型噴射器的運(yùn)行規(guī)律,為該類噴射器的最優(yōu)設(shè)計(jì)提供了一些參考。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上,確定了在膨脹比、壓縮比不大的情況下,索科洛夫噴射系數(shù)方法中的效率系數(shù)取值。同時(shí),結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù),對索科洛夫方法做出了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),提高了理論計(jì)算的精度和效率。 本文所做工作揭示了小型噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),有別于大膨脹比、大壓縮比的設(shè)計(jì)規(guī)律;改進(jìn)了小型噴射器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高了噴射性能;得出的結(jié)論可為小型噴射器的最優(yōu)設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供參考;結(jié)合試驗(yàn)測量數(shù)據(jù),對噴射系數(shù)的理論方法,做了一些改進(jìn)和有意義的嘗試。 【關(guān)鍵詞】：噴射式制冷 噴射器 噴射系數(shù) 臨界壓縮比 膨脹比
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TB65
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 前言12-15
• 1.1.1 研究太陽能制冷用小型噴射器的背景12-14
• 1.1.2 噴射器的常見種類14-15
• 1.2 噴射器研究的發(fā)展及現(xiàn)狀15-24
• 1.2.1 噴射器理論研究的狀況15-17
• 1.2.2 噴射器實(shí)驗(yàn)研究的狀況17-18
• 1.2.3 噴射器在噴射式熱泵/制冷系統(tǒng)中應(yīng)用的研究狀況18-22
• 1.2.4 太陽能制冷系統(tǒng)用小型噴射器在我國研究與應(yīng)用的現(xiàn)狀22-24
• 1.3 本課題的目的、任務(wù)、研究內(nèi)容和意義24-25
• 1.3.1 本課題的目的24
• 1.3.2 本課題的任務(wù)及內(nèi)容24-25
• 1.3.3 本課題的意義25
• 1.4 本章小結(jié)25-27
• 參考文獻(xiàn)27-30
• 第二章 噴射器的基本設(shè)計(jì)理論30-44
• 2.1 噴射器的工作原理與特點(diǎn)30-31
• 2.2 噴射器的主要運(yùn)行參數(shù)31-33
• 2.2.1 工作流體壓力32
• 2.2.2 引射流體壓力32-33
• 2.2.3 壓縮流體壓力33
• 2.3 噴射器的主要性能指標(biāo)33-34
• 2.3.1 噴射系數(shù)33
• 2.3.2 噴射器火用效率33
• 2.3.3 性能系數(shù)33-34
• 2.4 噴射器的設(shè)計(jì)計(jì)算34-36
• 2.4.1 設(shè)計(jì)條件和原始參數(shù)34
• 2.4.2 噴射器抽氣能力和消耗蒸汽量計(jì)算34-36
• 2.4.3 噴射器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定36
• 2.5 噴射器熱力學(xué)模型36-39
• 2.5.1 噴射器熱力學(xué)過程36-37
• 2.5.2 噴射器熱力學(xué)模型37-39
• 2.6 噴射系數(shù)計(jì)算方法39-40
• 2.7 本章小結(jié)40-42
• 參考文獻(xiàn)42-44
• 第三章 小型太陽能噴射式制冷用噴射器實(shí)驗(yàn)研究44-70
• 3.1 實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)44-50
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍44-45
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)布置45-46
• 3.1.3 噴射器的結(jié)構(gòu)及尺寸46-49
• 3.1.4 所用儀器儀表說明49-50
• 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案50-54
• 3.2.1 第一階段實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案51-54
• 3.2.2 第二階段實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及方案54
• 3.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)結(jié)果54-63
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理54-55
• 3.3.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)55-63
• 3.4 實(shí)驗(yàn)誤差分析63-66
• 3.4.1 溫度誤差分析63
• 3.4.2 壓力誤差分析63-64
• 3.4.3 流量誤差分析64
• 3.4.4 誤差合成分析64-65
• 3.4.5 裝置總精度65-66
• 3.5 試驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果的比較66-68
• 3.6 本章小結(jié)68-69
• 參考文獻(xiàn)69-70
• 第四章 小型太陽能噴射式制冷系統(tǒng)用噴射器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析70-100
• 4.1 第一階段正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析70-76
• 4.1.1 1#噴射器正交實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析70-72
• 4.1.2 2#噴射器正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析72-74
• 4.1.3 3#噴射器正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析74-76
• 4.2 第二階段實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析76-85
• 4.2.1 工作流體壓力的影響76-78
• 4.2.2 壓縮流體壓力的影響78-79
• 4.2.3 引射流體壓力的影響79-80
• 4.2.4 噴嘴出口到等截面段距離的影響80-82
• 4.2.5 等截面混合段長度的影響82-84
• 4.2.6 其它因素對噴射器性能影響84-85
• 4.3 小型噴射器噴射系數(shù)計(jì)算方法中效率系數(shù)確定85-90
• 4.4 小型噴射器噴射系數(shù)改進(jìn)方法介紹90-97
• 4.4.1 壓縮流體在等截面段出口處折算等熵速度λ_(c4)的選定91-92
• 4.4.2 引射流體在等截面段入口處氣動力函數(shù)簡化92-93
• 4.4.3 應(yīng)用于小型太陽能噴射制冷噴射器的噴射系數(shù)改進(jìn)方法分析93-97
• 4.5 本章小結(jié)97-99
• 參考文獻(xiàn)99-100
• 第五章 本課題結(jié)論與展望100-103
• 5.1 本課題結(jié)論100-101
• 5.2 對本課題的展望和建議101-103
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄103-104
• 致謝104

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