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用于CO_2热泵热水器的喷射器设计与模拟

付江涛  
【摘要】:随着环保意识的增强,广泛应用于制冷空调的CFCs受到了限制及禁用,采用自然工质成为一种趋势。C02作为自然工质,除具有环保意义外,同时C02热泵热水器相比其他热水器具有其独特的优势;但热力问题一直是制约CO2热泵热水器发展的瓶颈。采用喷射器代替节流阀可以很好解决这一问题,并能提高系统的性能。 本文主要针对CO2热泵热水器系统中喷射器进行设计模拟,以寻求高效、合适的喷射器。喷射器设计采用气体动力学函数法,运用索科洛夫喷射器设计理论,并结合经验公式,采用Visual Basic6.0编制喷射器结构尺寸的设计程序,针对用于C02热泵热水器的喷射器进行结构尺寸计算。利用Visual Basic60得到的程序研究了工作流体压力、引射流体压力、压缩流体压力对喷射系数的影响;探讨了结构尺寸与工作参数之间的关系以及喉部面积与工作流体流量、压缩流体出口流量之间的关系。 由于简单的一维计算无法给出喷射器内部流场的情况,本文采用Fluent软件,针对以CO2为制冷剂喷射器进行二维数值模拟计算,得到其喷射器内压力、速度分布规律;同时模拟计算喷射器在不同工况下,其流体流量和内部流场(速度、压力)的变化规律以及喷射器系数的变化规律;考察了喷射器的几个重要几何参数对喷射性能的影响规律。


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