基于毛细泵循环的探讨.doc

基于毛细泵循环的探讨.doc基于毛细泵循环的探讨1系统工作原理本毛细泵循环蒸汽喷射式制冷系统不需要液泵,仅依靠发生室在利用太阳能或废热时产生的热驱动力和蒸发室在实现蒸发制冷作用时所产生的热驱动力及扩压管在混合室所产生的引射作用,联合发生室、蒸发室内的毛细液芯产生的毛细抽吸作用来实现整个系统的循环。系统如所示。在蒸汽发生室内,工质吸收太阳能(或废热)产生较高压力的蒸汽,在热驱动力的作用下进入喷射装置,经喷射器中的喷嘴形成高速低压气流,并在流经混合室时吸引来口蒸发室的低压蒸汽,混合后的低压气流经扩压管喷出,产生低速高压气流,进入冷凝器中被凝结,放出汽化潜热,冷凝后的工质液体分为2部分:一部分在重力作用下通过毛细管节流降压,在蒸发室内毛细芯的毛细抽吸力和混合室内喷射引射力的共同作用下回到蒸发室内,蒸发制取冷量;另一部分在重力作用下回流到发生室,在发生室内毛细芯毛细力的抽吸作用下从下至上不断被重新蒸发,产生较高压力的蒸汽,如此循环。系统通过蒸发室内工质的蒸发产生制冷效应。2喷射器的结构设计与系统性能在喷射器的混合室中,來自蒸发室和发生室的两股压力不同的流体相互混合,进行能量交换,并形成一股混合流体在扩压管的作用下,将动能转化为压力势能,从而提高引射流体的压力,以满足系统的需要。而这个使制冷工质增压的过程是决定系统运行成败的关键过程,因此,对于喷射式制冷系统来说,喷射器是决定整个系统性能好坏的核心部件,对系统稳定性和系统制冷效率具有重要的影响。喷射器结构如所示。喷射器主要由喷嘴、吸入室、混合室、扩压管组成。在本系统中,喷射器由i个缩放喷管和一个缩放扩压管构成。发生室产生的较高压力的低速工作流体进入喷射器,经过喷嘴(相当于缩放喷管)后,压力势能转化为动能,形成高速低压蒸汽,进入混合室(gl2)o然后,将来自蒸发器内的较低压力的引射流体吸入(e2),在混合室中混合。混合流体在喷射流体的高速惯性作用下,进入缩放扩压管,将动能转化为压力势能,形成低速高压的蒸汽排出。在这个过程中,由于冷凝器的背压使混合蒸汽在扩压管喉部产生激波,从而使混合蒸汽压力进一步增大,高于冷凝压力。,即二Me/Mg由于系统是个热力系统,故整个系统的运行效率和能量利用效率仍然用性能系数COP和系统效率来表zj\,可使静压在扩散器中从入口到出口逐渐升高,消除了设计工况下运行时传统扩散器中的热力学激波现象,避免了传统扩散器中由于激波而产生的全压损失。因此,结合实际气体物性方程,考虑能量损失修正,提出喷射器的实际气体等动量变化率设计方法。,影响喷射器性能的主要因素是喷射器自身结构和系统的工作参数。工作蒸汽在喷嘴前的初压与喷嘴后的终压之比pg/pc称为工作蒸汽膨胀比;引射蒸汽的压缩终压与初压之比pg/pe称为压力提高率。蒸汽喷射器的工作很大程度上取决于这2个比值。笔者以水蒸气作为系统运行的工质,选取某种工况,根据上述计算模型及文献进行结构设计计算。工况条件:设计流量为发生家加热温度为373K,,密度为0・5977kg/m3;蒸发温度为278K,对应的水的饱和蒸汽压力