噴射器結構改進及制冷應用的研究進展

張曉林, 鄧 帥, 趙 力, 蘇 文, 許偉聰, 楊 彬

(天津大學 中低溫熱能高效利用教育部重點實驗室, 天津 300072)

1 前 言

噴射器作為一種增壓、真空、混合裝置，以其顯著的節能效果、無環境污染的工作特點，以及結構簡單、造價低廉、操作容易、維修方便等優勢，被廣泛用于化工工業、制冷系統、燃料電池和航空航天等多個領域。近年來，隨著國際能源價格的上漲和全社會對環境問題的重視，世界各國對節能、環保、高效的能源利用與轉化方式提出了更高的要求，使得噴射器的研究受到眾多國內外學者的關注。噴射技術正成為一門覆蓋面大、應用范圍廣的舊技術、新課題[1]。

自從1910 年法國MAURICE LEBLANC 制造了第1 個蒸汽制冷的噴射器以來，噴射器的研究開始受到關注。根據噴射器的研究情況，分為以下4 種類型介紹。(1) 選用混合工質研究傳統噴射器。YANG等[2-3]用R600a-R601 分析了噴射式功冷聯供系統。結果表明：噴射器中的?損失最大，超過系統總?損失的40%。LI 等[4]選用了R141b-R134a(70-30)，R141b-R152a(80-20)，R123-R152a(85-15)工質。WANG等[5]以NH3-H2O 為工質進行了傳統噴射器的研究工作。 (2) 選用純工質研究傳統噴射器。在不同工況下，ZHU 等[6]用R141b 對95 種不同尺寸噴射器的性能進行了測試。ZHAO 等[7]、WANG 等[8]和AGRAWAL等[9]分別以R123、R245fa 和R141b 對傳統噴射器進行了研究。(3) 選用混合工質研究結構優化噴射器。CIZUNGU 等[10]以混合工質NH3-H2O 進行了結構優化噴射器的研究。結果表明：噴射器尺寸對其性能有重要的影響。(4) 選用純工質研究結構優化噴射器。LIU 等[11]研究了超臨界CO2噴射制冷系統。當噴嘴出口到混合室距離為混合室喉部直徑的 3 倍時，系統 COP 最大。……