跨临界CO2喷射-压缩制冷系统中喷射器流场可视化研究

摘要

CO2作为一种自然工质,已成功应用于热泵热水器中.对于跨临界CO2制冷系统来说,其效率受到节流损失的影响.喷射器在跨临界CO2制冷系统中利用压力势能提升压缩机吸气压力,因此可以提高系统性能.喷射器是喷射-压缩制冷循环的重要设备,其内部流动是复杂的超声速、两相流.本文对超临界压力条件下的CO2喷射器的内部流场进行可视化实验研究,采用纹影成像法与直接光学成像法两套方法对喷射器流场进行观察与成像.通过实验获得了超临界压力CO2喷射器喷嘴出口后的流场图像,分析了超声速膨胀过程中的相变过程,得到了喷嘴出口膨胀角对喷射器性能的影响规律.本研究可以为跨临界CO2制冷系统中喷射器的优化设计和模型仿真研究提供指导.