增压喷射制冷系统热性能系数的研究

    1  增压喷射制冷系统简介

    增压喷射制冷系统是为了提高喷射式制冷系统的效率而提出的一种制冷方式.通过对有关文献的分析、整理,我们将系统进行了改造,在系统中加入了一个中间冷却 器,它充当上下两个子循环(喷射子循环和压缩子循环)的中间枢纽,既可以保证喷射子循环进入喷射器的是饱和气体,又可以保证压缩子循环进入膨胀阀的是饱和 液体.并使整个系统有更好的稳定性,系统的示意图与压烙图(P一H图)如图1和图2所示.

     与喷射制冷循环相比，增压喷射制冷系统多了一压缩子循环，喷射系统的工作过程有关文献已有介绍，将喷射循环与压缩循环有机地结合起来，目的在于消耗少量的机械能以提高喷射器的喷射系数，即采用辅助增压提高引射流体的压力，使系统的热性能系数有明显的提高.

    2  理论模型的建立

    一些功量、热量及热性能系数的计算可由常用公式计算,但在计算过程中,需要先求解各个状态点的参数,故此还需要以下方程与公式.

    2.1状态方程的选取

    制冷工质热力性质的计算选用PR(Peng一Robinson)方程计算,该方程既适用于气相也能应用于液相,在计算气相、液相及临界区的容积时有较高的精度.

    其中:a{T)=a(Tc)d(Tr,w) , b(T)=b(Tc) , a(Tc)=0.45724R²Tc²/Pc , b(Tc)=0.07780RTc/Pc , d^0.5=1+K(1-Tr^0.5) , K=0.37464+1.54226一0.26992ω²=Tr=T/Tc

    b是Tc. Pc的函数，而Tc, Pc,ω与温度有关.

    2.2状态点烩、熵的计算

    式中:h,s一任意状态下的熔、熵值,况,心一基准态的焙、熵值

    Cp_o由经验公式Cp_o=A+BT+CT²DT³,其中A、B、C、D为物性系数.

    2.3热性能系数的比较

    为了说明增压喷射制冷系统在制冷系统中的地位,我们在此对压缩制冷、纯喷射系统与之进行比较·在计算三种制冷循环的热性能系数之前,首先规定以下几个条 件:l)系统所用工质均为Rll4.2)蒸发器温度、冷凝器温度和发生器温度分别为5℃、35℃和90℃.3)工质泵与压缩机的机械效率为0.85.4) 制冷量为1000w.

    从表l中可看出:COP_mp(喷射制冷系统的机械性能系数)>COP_mp(增压喷射制冷系统的机械性能系数)>COP_mp(压缩制冷系统的机械性能系数).

    COP_P(喷射制冷系统的热性能系数)>COP_P(增压喷射制冷系统的热性能系数)>COP_P(压缩制冷循环的热性能系数).