面向冷藏車(chē)制冷的兩級(jí)噴射器研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生活水平有了顯著提高，因此對(duì)食品的品質(zhì)和多樣性提出了更高的要求，與之密切相關(guān)的冷鏈物流業(yè)也進(jìn)入了高速發(fā)展期。但作為運(yùn)輸載體的冷藏車(chē)，尤其是其制冷系統(tǒng)能耗大，燃料利用率低，加劇了能源緊張問(wèn)題。由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、能耗小等特點(diǎn)，噴射式制冷系統(tǒng)在眾多制冷方法中獨(dú)具優(yōu)勢(shì)，但是有限的升壓能力成為制約噴射式制冷系統(tǒng)應(yīng)用到冷藏車(chē)的瓶頸。本文提出了一種較大升壓能力的兩級(jí)噴射器，為將噴射式制冷系統(tǒng)應(yīng)用到冷藏車(chē)上進(jìn)行了有益探索。

2、該研究對(duì)冷藏車(chē)的節(jié)能減排有重要的理論及應(yīng)用價(jià)值。
　　首先，在設(shè)計(jì)工況下提出了一種兩級(jí)噴射器的設(shè)計(jì)方法。選擇帶有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，國(guó)際公認(rèn)的噴射器模型作為原型，通過(guò)數(shù)值模擬的方式對(duì)原型噴射器進(jìn)行了建模和基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的校正，找到了快速高效的數(shù)值模擬方法。在原型噴射器的基礎(chǔ)上，依據(jù)工況，通過(guò)改變影響噴射器性能的喉嘴比和NXP等關(guān)鍵結(jié)構(gòu)尺寸，分別設(shè)計(jì)了第一級(jí)和第二級(jí)噴射器。同時(shí)依據(jù)第一級(jí)和第二級(jí)噴射器串聯(lián)的原則，將第一、二級(jí)噴射器整合成兩級(jí)噴射

3、器，并建立了該兩級(jí)噴射器的三維模型。
　　其次，以R134a作為制冷劑，在工作流體溫度為63～74℃，蒸發(fā)溫度為-24～0℃范圍內(nèi)，對(duì)建立的兩級(jí)噴射器模型進(jìn)行了性能分析。研究了兩級(jí)噴射器內(nèi)部的速度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)等分布，同時(shí)對(duì)兩級(jí)噴射器內(nèi)部的激波位置進(jìn)行了捕捉。還研究了工作流體、引射流體及出口工況變化時(shí)，兩級(jí)噴射器的性能變化，找到了兩級(jí)噴射器工作條件變化對(duì)其性能的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn):1）當(dāng)兩級(jí)噴射器的二次流壓力恒定時(shí)，臨界背壓隨

4、著一次流壓力的增加而增加，而兩級(jí)噴射器的最大噴射系數(shù)卻隨著一次流壓力的增加而逐漸減小;2）當(dāng)一次流壓力變大時(shí)，兩級(jí)噴射器的臨界背壓和最大噴射系數(shù)都隨著二次流壓力的增加而變大;3）當(dāng)兩級(jí)噴射器的引射流體壓力和背壓都恒定時(shí)，兩級(jí)噴射器的噴射系數(shù)伴隨工作流體壓力的增加先增大后減小，存在一個(gè)最大噴射系數(shù)，同時(shí)在飽和狀態(tài)下，蒸發(fā)溫度分別為-22℃、-20℃、-18℃時(shí)，相應(yīng)的最大噴射系數(shù)分別為0.0736、0.0761、0.0813。
　　

5、最后，對(duì)冷藏車(chē)廂體不同溫區(qū)下冷藏車(chē)總耗冷量進(jìn)行了分析。通過(guò)計(jì)算得到冷藏車(chē)廂體溫度分別為0℃、-5℃、-14℃和-18℃時(shí)冷藏車(chē)的總耗冷量分別為7.69kw、9.21kw、11.94kw、13.53kw。而冷藏車(chē)排量都比較大，其廢熱量一般在20kw以上，因此冷藏車(chē)的廢熱量能夠滿(mǎn)足噴射式制冷需要。
　　綜上，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)的兩級(jí)噴射器的研究，表明將噴射制冷技術(shù)應(yīng)用到冷藏車(chē)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的方法是可行的，本研究作為廢熱驅(qū)動(dòng)噴射式制冷系統(tǒng)在冷藏