基于正交试验的制冷用蒸汽喷射器结构优化
更新日期:2018-06-19     来源:动力工程学报   浏览次数:141
核心提示:摘要为了研究结构参数对蒸汽喷射器引射流量和喷射系数的影响,本文基于正交试验,选取喷嘴出口直径、圆锥形混合室入口直径与圆柱形混合室喉部直径以及

摘 要 为了研究结构参数对蒸汽喷射器引射流量和喷射系数的影响,本文基于正交试验,选取喷嘴出口直径、圆锥形混合室入口直径与圆柱形混合室喉部直径以及喷嘴出口到圆锥形混合室的距离四个结构参数影响因素,通过直观分析法和方差分析法,得出每个参数对结果影响的一般规律,并获取最优化喷射器物理模型。结果表明:结构参数中圆柱形混合室喉部直径影响最显著,为主要因素,其余为次要因素;当喷嘴出口直径为5.2mm,圆锥形混合室入口直径为10.4mm,圆柱形混合室喉部直径7.4mm,喷嘴出口到圆锥形混合室的距离为-1mm时,喷射器的性能达到了最佳。
关键词 蒸汽喷射器;正交试验;引射流量;喷射系数;最优化模型
0 引言
太阳能喷射制冷利用低品位能源作为驱动力,是一种环境友好型绿色技术。而喷射器作为喷射式制冷中的核心部件,其工作效率的高低将会对整个喷射制冷系统的运行效率产生重要影响。因此,得到工作效率较高的喷射器物理模型,并在此物理模型的基础上获取最优化的运行参数组合,显得尤为重要。
A.Khalil和M.Fatouh[1]等人以R134a为工质,通过实验以及CFD数值模拟,得到了结构参数对喷射系数的影响。结果表明:喷嘴出口到圆锥形混合室的距离与圆柱形混合室直径的比值范围为:0.4~1.6。李金梦等人[2]采用正交分析法分析了喷嘴喉部直径、混合室入口直径、等截面段直径、喷嘴出口到混合室入口的距离和等截面段长度五个结构参数同时变化时对喷射系数的影响规律,结果表明:通过正交分析法得到的喷射器结构参数组合能够实现较优的性能。
正交试验方法是研究多因素多水平的一种设计方法。它的设计原理是用部分试验来代替全面试验,而这些被选取的试验组具备 “均匀分散,齐整可比”的特点,因此正交试验结果可以代替全面试验结果。正交试验因其高效性和快速性,在实际应用中越来越广泛[3-4]。
本文利用正交试验原理,依托流体力学仿真软件CFD,模拟出蒸汽喷射器结构参数改变时,对喷射器内部流场和喷射器性能的影响,提高蒸汽喷射器在制冷系统中工作的稳定性和效率,对实际工程具有一定的指导意义。
作者:于文艳