氨水液-汽型喷射器性能分析与结构优化

建立氨水液-汽型喷射器的一维稳态热力学模型,对喷射器的热力学性能与结构进行研究,包括工作喷嘴、扩散段中的工作流体与引射流体的压力及速度的变化,以及不同扩散角对喷射器性能的影响。将氨水液-汽型喷射器应用于Kalina循环,以降低膨胀机的背压来提高循环输出功与效率。在对喷射器性能,如:引射系数、引射压力及混合出口压力等相互关系分析基础上,以得到Kalina循环更高的循环输出功为目的,对喷射器的性能与结构进行研究。结果表明,喷射器的扩散角越小,越有利于喷射器的压力回收,扩散角越大,越有利于汽、液两相的混合。给定喷射器混合出口压力时,引射系数越小,引射压力越小。引射系数对提高Kalina循环性能起关键作用。最终优化得到的喷射器设计工况为:扩散角为1°、引射系数0.1、引射压力656 k Pa。

可调喷射器应用于有机朗肯循环的热力学分析

基于作者前期研究所提出的EORC(喷射式有机朗肯循环),为适应变工况运行,提出采用可调节的喷射器应用于EORC,构成可调喷射式有机朗肯循环(简称AEORC)。针对环境温度变化造成冷凝温度的变化,在MATLAB平台上,对循环的变工况运行进行热力学性能计算,主要以净输出功为评价指标进行性能对比分析。由于单只可调喷射器的调节范围有限,进而提出采用双可调喷射器的EORC,构成双可调喷射器的喷射式有机朗肯循环(简称DAEORC)。结果表明,分别以冷凝温度20℃和30℃设计的两支可调喷射器,可以实现冷凝温度20-40℃范围内的有效调节,DAEORC的净输出功高于ORC。