直接蒸发式太阳能喷射制冷系统的模拟分析与研究

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1、HebeiUniversityofEngineering硕士学位论文题目：直接蒸发式太阳能喷射制冷系统的模拟分析与研究作者姓名：李娜指导教师：王景刚教授学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程所在学院：城市建设学院提交论文日期：2015年_1月冱日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外’本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得河:jb工程大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本课题的研宄做出重要贡献的个人和集体，均色在论文中

2、作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字曰期：乂丨(年：t月<曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河北工献学有关保留、使用学位论文的规定。特授权河j匕工程大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：签字曰期：>(7丨〔年工月斤曰导师签名:签字曰期：J年广月》乂曰分类号：TK511+.3密级：公开UD

3、C：单位代码：10076工学硕士学位论文直接蒸发式太阳能喷射制冷系统的模拟分析与研究作者姓名：李娜指导教师：王景刚教授申请学位级别：工学硕士学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程所在单位：城市建设学院授予学位单位：河北工程大学2015年5月20日ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringStudyonSimulationanalysisofDirectEvaporativeSolarEjectorCo

4、olingSystemCandidate：LiNaSupervisor：Prof.WangJinggangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringHeating,VentilationandAirSpecialty：ConditioningEngineeringCollege/Department：CollegeofUrbanConstructionHebeiUniversityofEngineering摘要摘要随着全球范围内能耗的增加和空气的污染，能源和环境问题引起广泛的公众关注。考虑到诸多因

5、素，开发和利用太阳能是解决能源与环境问题最有效的方法之一，对于节能与环保的太阳能喷射制冷系统的研究已逐步成为热点。本课题通过数值模拟与实验相结合的方法，对直接蒸发式太阳能喷射制冷系统进行了研究。系统省却了传统太阳能制冷系统的发生器，制冷剂在集热发生器内直接吸热蒸发，不仅为喷射器提供动力，还减少了中间换热设备。用喷射器代替传统制冷系统的压缩机，系统结构简单、运行维护费用低。首先对直接蒸发式太阳能喷射制冷系统进行了热力学分析，然后分别针对太阳能集热发生器、喷射器、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和循环泵建立了数学模型，主要对太阳能集热发生器和喷射器进行了设

6、计计算。再次基于相变理论，太阳辐2照度为800W/m、进口速度0.047m/s、出口压力2.65MPa工况下，对集热发生器进行数值模拟，研究管内制冷剂的相变情况，分别得到了管内含气率和管壁温度的变化趋势，不同管截面上的温度变化情况。基于气体动力学理论，发生温度80℃、蒸发温度5℃、冷凝温度36℃工况下，确定了喷射器的结构参数。通过数值模拟得到了喷射器内流体的速度、压力、温度的变化规律，模拟表明在喷嘴出口和混合室圆柱段截面处有激波产生，会引起此处速度降低，压力和温度提高，同时也分析了结构参数和运行参数对喷射制冷系统性能的影响。结果显示，工作压力

7、2.65MPa、蒸发温度5℃、冷凝温度36℃时，喷射器的喷嘴距0mm，混合室圆柱段直径10mm的喷射器性能最好，喷射系数能达0.32，系统COP达0.36。最后基于R134a搭建直接蒸发式太阳能喷射制冷系统实验台，并安装了温度和压力传感器，结合数据采集系统，实现了系统的自动化测试。关键词：太阳能喷射制冷；平板集热发生器；喷射器；数学模型；数值模拟IAbstractAbstractWithincreasingenergyconsumptionandairpollutionintheWorldWide,energyandenvironmental

8、problemshavearousedWidepublicconcern.TaKemanyfactorsintoconsideration,developmenta