为扩大蒸汽喷射器的适应范围,通过优化喷射器混合室结构,得到两种分别满足喷射系数最大化和临界压缩比最大化的喷射器结构形式.在进行蒸汽喷射器性能分析和设计时,必须给出正确的临界压缩比,才能保证喷射器在一定工况范围内稳定运行.

利用真实气体的二维轴对称，模型对喷射式空调系统的喷射器进行CFD计算，为了研究喷射器的喉部面积比对喷射器性能的影响。在计算工况条件下，存在一最优的喉部面积比AR^＊（5．76），使得此时的喷射系数和系统COP最大。当AR〈AR^＊时，喷射系数和COP随着AR的增加而增加；当AR〉AR^＊时，喷射器出现倒流现象，而且随着AR的增加，倒流加剧。计算还得到了不同喉部面积比下的临界背压值。喉部面积比越大，临界背压越低，喉部面积比越小，临界背压越高。但是喉部面积比如果小于一定的数值（3．41），如何降低背压都不可能使喷射器工作。利用CFD的优势分析了造成发生变化的原因：喉部面积比的变化引起激波的变化，激波的变化导致工作流流体流量和引射流体流量的变化。

蒸汽喷射器作为喷射式制冷系统的核心部件,传统单因素敏感度分析法对其进行结构优化设计时,忽略了多结构参数同时变化时的相互制约性,导致其优化效果并不理想.选取喷嘴喉部直径、等面积混合室直径、等面积混合室长度、扩压室长度及喷嘴出口位置5个关键结构参数,在单因素敏感度分析的基础上,利用粒子群算法对回归方程进行迭代寻优,并对相关优化结果进行分析.结果表明标准粒子群算法(PSO)比单因素敏感度分析法得到的喷射系数提高了11.8%,改进粒子群算法(GA-PSO)比单因素敏感度分析法得到的喷射系数提高了14.7%;改进粒子群算法用于优化蒸汽喷射器的结构参数是可行的.

对蒸汽喷射器内工质的工作原理进行了分析,建立了蒸汽喷射器的设计计算的简化数学模型,并通过计算获得蒸汽喷射器的一些重要几何参数,从而为蒸汽喷射器的设计提供一种较为简捷的方法。

运用CFD软件Fluent对蒸汽喷射器内部流场进行模拟,分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力和混合蒸汽压力的变化对喷射器的夹带率及其内部流场激波现象的影响,并针对某一具体算例给出了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力和混合蒸汽压力的最佳选取范围,对工程实际具有一定的参考价值。

工业设计中,一般采用查图表和经验估算的方法进行蒸汽喷射器的设计,过程繁锁,且误差较大,设计出来的喷射器往往不能达到要求的工作性能。本文在研究蒸汽喷射器理论的基础上,依据气体动力学函数法进行计算,并开发了蒸汽喷射器设计软件,结果表明：采用蒸汽喷射器设计软件不仅提高了蒸汽喷射器设计的准确性,而且提高了设计效率。

针对蒸汽喷射器传统一维设计理论和以试验或者FLUENT为基础进行单因素改变分析的不足，利用CFD软件FLUENT对蒸汽喷射器内部流场进行了数值模拟计算，并采用Workbench中的Design Exploration功能对喷射器的性能进行研究，综合考虑了工作参数和各结构参数对喷射器性能的影响，以蒸汽喷射器的工作参数和结构参数为输入变量，以喷射系数最大为目标进行优化求解。结果表明：经Workbench优化后的蒸汽喷射器的喷射系数相对于理论计算结果提高了46．26％，优化后的结构参数满足设计要求，该方法不仅提高了蒸汽喷射器设计的准确性和喷射能力，而且提高了设计效率。

对应用于太阳能喷射式制冷系统喷射器的内部流场进行了数值模拟,对其性能进行了优化分析;选用制冷工质为R134a,通过数值模拟,研究了喷射器结构尺寸及工作参数对其性能的影响及其最佳的工作范围。

蒸汽喷射器的设计分析通常采用气体动力学或一维理论方法,但这些方法常常得不到最佳的几何结构。本文应用计算流体力学方法对用于余热回收的蒸汽喷射器的内部流场进行数值模拟,并分析了喷嘴喉部直径、混合室入口直径、等截面段直径、喷嘴出口到混合室入口的距离和等截面段长度对喷射系数的影响,然后采用5水平5因素的正交分析法对喷射器进行了多结构参数的变化分析。结果表明,通过正交分析法得到的喷射器结构参数组合能够实现较优的性能。