蒸汽喷射制冷系统喷射器工作特性的实验研究
第38卷第12期2017年12月
东北大学学报（自然科学版）
Journal of Northeastern University(Natural Science)
Vol.38,No. 12
Dec.20 17
doi：10. 12068/j.issn. 1005 -3026.2017.12.016
蒸汽喷射制冷系统喷射器工作特性的实验研究
王晓冬，付强，易舒，李赫
(东北大学机械工程与自动化学院，辽宁沈阳110819)
摘要：为确定喷射器的工作特性，评估数值模型计算精度，完善喷射栗抽气理论，构建了小型水蒸气喷 射制冷实验系统.实验研究了水蒸气喷射栗性能与工作蒸汽压力、被抽蒸汽压力、背压的关系.实验结果表明，随着工作蒸汽压力的上升，被抽蒸汽流量和引射系数均呈先升髙，达到最大值后下降的趋势.随着被抽蒸汽压 力的升髙，被抽蒸汽流量和喷射器引射系数均增加.在一定背压范围内，喷射器引射系数保持不变，当超过临 界背压后，引射系数急剧下降.研究结果对于了解喷射栗抽气特性、改进喷射栗结构和性能优化有参考价值.
关键词：蒸汽喷射制冷;质量流率;引射系数;实验研究
中图分类号：TB 752. 3 文献标志码： A 文章编号：1005 -3026(2017)12 -1744 -04
Experimental Investigation of Operating Characteristics of Ejector in Steam Jet Refrigeration System
W ANG Xiao-dong,FU Qiang，YI Shu,LI H e
(School of Mechanical Engineering & Automation，Northeastern University，Shenyang 110819，China.
Corresponding author：WANG Xiao-dong，professor，E-mail：xdwang@ mail. neu. edu. cn)
A b s tra c t：To determine the operating characteristics o f ejector,evaluate the numerical model calculation accuracy and improve the ejector pump theory,an experimental system o f small steam je t refrigeration was set up.The relationships between the steam je t pump performance and working steam pressure，suction pressure，the back pressure o f the ejector were studied by using experimental method.The experimental results show that the secondary flu id flow rate and ejector coefficient (entrainment ra tio，E R)increase firstly to the maximum and then decrease gradually w ith increasing the working steam pressure.W ith increasing suction pressure，the secondary fluid flow rate and the ER increase.The ER keeps a constant value in a certain range o f back pressure and declines sharply when back pressure is bigger than the critical back pressure.It is important to understand the pumping characteristic o f steam je t pump deeply based on the experimental research，and the experimental data can be used to optimize steam je t pump’s structure.
K ey w o rd s：steam je t refrigeration system;steam flow rate；ejector coefficient；experimental research
水蒸气喷射器是以蒸汽为工作介质,无机械 运动部件,通过利用拉瓦尔喷嘴实现能量转化，结 构简单，运行可靠[|-3],是喷射制冷系统的核心部 分.水蒸气喷射制冷有许多优点，但与传统压缩制 冷相比，制冷效率较低是制约其广泛应用的主要 原因.水蒸气喷射泵内部流动复杂,经典理论难以 准确描述，因此采用计算流体力学（C F D)方法, 对喷射泵内部流动进行数值模拟,成为一种流行做法[4-7].C F D方法有丰富的流场信息和细节结 构.数值模拟中的计算模型假设，及其模拟结果精 度需要实验加以验证，这是C F D在特定领域应用 的前提.
本文对自行设计构建的小型喷射制冷实验装 置的工作特性进行实验研究，对于深入理解水蒸 气喷射器工作机理、完善理论模型、验证数值模拟 结果、结构优化和性能提高具有参考价值.
收稿日期：2016 -06 -08
基金项目：澳大利亚国家自然科学基金资助项目（DP130100819).
作者简介：王晓冬（1963 -),男，辽宁铁岭人，东北大学教授，博士生导师.