探针型线对汽车空调用二氧化碳可调喷射器性能影响的仿真研究

为获得合适的汽车空调用CO_(2)可调喷射器调节探针的外型曲线,基于均相平衡模型(HEM)提出了直线型、下凹型和上凸型3种探针方案,并借助计算流体力学(CFD)工具分析了探针移动过程中喷射器流量和引射比的变化情况,对比了3种探针方案可调喷射器的性能差异,结果表明:喉部处探针半径较小时,随着喉部处探针半径增大,各方案喷射器引射比均因一次流流量的减小缓慢增大,当喉部处探针半径超过高效调节半径时,各方案喷射器引射比急剧下降,直至无法引射;相较于其他2种探针方案,下凹型探针方案在高效工作区内引射比较大,综合性能更强。

跨临界CO_(2)两相流可调式喷射器的流动模拟和性能分析

作为CO_(2)制冷/热泵系统重要的节能部件,喷射器的工作能力对系统性能的提升有着重要影响。尽管CO_(2)喷射器的结构简单,但其内部流动十分复杂,包含非平衡相变、跨声速和马赫波等物理现象。为此,本研究建立了用于CO_(2)两相流模拟的均相弛豫模型(HRM),通过实验数据验证了模型的可靠性,并以此开展了对可调式喷射器的数值研究,分析了有无探针、探针位置和工况变化对可调式喷射器性能和内部流动的影响。研究结果表明,探针增加了一次流的不可逆损失,同时也改变了喷嘴出口一次流的膨胀状态;通过探针调整喷嘴喉部面积,提高了喷射器适应不同工况运行的能力,使喷射器在不同工况下保持最佳的运行状态;与固定式喷射器相比,可调式喷射器效率平均提升10.74%。