采用双节流装置的CO2引射制冷系统的变工况性能实验研究

对采用双节流装置的跨临界CO2引射制冷循环系统在不同工况下的性能进行了实验研究,比较了影响引射器性能和系统COP的因素。实验结果表明,在固定引射器几何尺寸的条件下,气体冷却器出口压力为8.5MPa、蒸发温度为-5和-1℃时,引射比随气冷器出口温度的增大而逐渐增大,系统COP则呈下降趋势;当气冷器出口温度为41℃、蒸发温度为-5℃时,工作流体、引射流体质量流量及引射比均随着气冷器出口压力的增大而出现不同程度的增加,系统COP则呈下降趋势。在相同工况条件下,采用两段式喷嘴引射器的双节流跨临界CO2制冷系统的COP整体上大于传统带有膨胀阀的跨临界CO2制冷系统的COP。

改进的CO2两相流引射制冷系统性能实验研究

为了进一步优化系统,提升引射比,重新设计并制造了汽液分离器,将其增设于系统引射器之前,测试了不同工况下引射器及系统的性能,并将实验结果与传统系统进行了比较。实验证实,系统增设初级汽液分离器后可使引射效果得到提升,使主引射流以近乎单相流的状态进入引射器,从而使引射比增大,使制冷量和COP得到提高。当系统在只改变蒸发温度的工况下正常运行时,引射比可得到约22.4%~66.4%的提高,在蒸发温度为-2℃~3℃范围内,COP提高了约2%~26.9%;当系统在只改变气冷器出口温度的工况下正常运行时,系统COP可提高约1%~19%,在气冷器出口压力约为8.75 MPa时,系统性能达到最佳且引射比最大。