用于CO2热泵热水器的喷射器特性研究

论文摘要

在全球范围内,CFCs已经退出、HCFCs逐渐退出制冷、空调、热泵领域,自然工质CO2作为替代工质受到了重大的关注。热泵被公认为是一项有效的节能技术,国内外学者对CO2热泵热水器进行了深入研究。喷射器结构简单,加工方便,将其用于CO2热泵热水器系统,可以减少系统的节流损失,提高热泵系统的制热系数。本文围绕带喷射器的CO2热泵热水器系统展开研究,主要内容如下:1、对喷射器的工作原理进行热力学分析,以等压混合理论为基础,应用气体动力学原理建立了喷射器的一维计算模型。2、编制喷射器性能计算软件,考查工作参数和喷射器结构尺寸对喷射器性能的影响。3、在深入了解喷射器工作原理和内部流动特性的基础上,进行了带喷射器的CO2热泵热水器系统的热力学计算。4、进行热泵系统部件的选型计算及系统管道的应力计算,搭建了带喷射器的CO2热泵热水器实验台。5、利用带喷射器的CO2热泵热水器实验台进行喷射器的性能测试,并对测试结果进行分析和总结。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 主要符号表
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 课题研究的意义
• 1.3 喷射器的发展历史及国内外研究现状
• 2热泵热水器的国内外研究现状'>1.4 带喷射器的CO₂热泵热水器的国内外研究现状
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第2章 喷射器的结构设计与性能研究
• 2.1 喷射器的分类
• 2.2 喷射器的工作原理
• 2.3 喷射系数的计算模型
• 2.4 喷射器的结构设计模型
• 2.4.1 喷射器结构尺寸的计算方法
• 2.4.2 喷射器的设计工况
• 2.5 设计参数对喷射器结构尺寸的影响
• 2.5.1 工作流体质量流率对喷嘴临界截面直径的影响
• 2.5.2 工作参数对圆柱形混合室直径的影响
• 2.6 工作参数对最大喷射系数的影响
• 2.6.1 工作流体压力对最大喷射系数的影响
• 2.6.2 引射流体压力对最大喷射系数的影响
• 2.6.3 混合流体压力对最大喷射系数的影响
• 2.7 变工况下喷射系数的计算方法及结构参数对喷射器性能的影响
• 2.7.1 变工况下喷射系数的计算方法
• 2.7.2 结构参数对喷射器性能的影响
• 2.8 喷射器的能量损失及效率
• 2.8.1 能量损失
• 2.8.2 喷射器的效率
• 2.9 本章小结
• 第3章 系统的设计计算及设备选型
• 2热泵系统的描述'>3.1 带喷射器的CO₂热泵系统的描述
• 3.2 系统热力学计算模型
• 3.3 系统部件选型计算
• 2压缩机'>3.3.1 CO₂压缩机
• 3.3.2 气体冷却器和蒸发器
• 3.3.3 喷射器
• 3.3.4 气液分离器
• 3.3.5 节流元件
• 3.3.6 安全阀
• 3.3.7 水泵
• 3.3.8 系统管道设计计算
• 3.4 本章小结
• 第4章 系统的搭建、调试、测量与结果分析
• 4.1 实验系统的设备组成
• 4.2 数据测试和采集系统
• 4.2.1 压力测量
• 4.2.2 温度测量
• 4.2.3 流量测量
• 4.2.4 功率测量
• 4.2.5 喷射系数测量
• 4.3 电气控制系统
• 4.4 系统的安装及调试
• 4.5 实验内容及方法
• 4.6 实验结果与分析
• 4.6.1 喷射器性能测试实验
• 4.6.2 实验数值与理论计算的比较与分析
• 4.7 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 主要创新点
• 5.3 存在的问题及展望
• 参考文献
• 附录 喷射器尺寸计算中使用的气体动力函数
• 作者简介及硕士期间所取得的科研成果
• 致谢