不同制冷剂喷射制冷性能计算分析
不同制冷剂喷射制冷性能计算分析
王菲，沈胜强
(大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室，辽宁大连116024)
摘要：引入制冷剂的实际物性，建立了喷射器热力学模型;比较了沸点相近工质在喷射器内的压力和速度变化趋势及喷射系数，探讨了引起喷射器性能差异的主要物性因素;比较了几组具有相近沸点制冷剂的喷射制冷性能。结果表明：对沸点相近的工质来说，一般工作蒸气的比焓值越商。喷射系数越高;沸点相近的工质对中，R717的性能优于R290，R152a优于R134a，R14】b优于R123，R142b优于R600af在研究的所有制冷剂中，R717的制冷性能最好，R152a次之，两者的c0P(性能系数)值差随发生温度的升高而增大。
关键词：喷射式制冷;喷射系数;COP;制冷剂
中图分类号：TK 511+.3 文献标识码：A 文章编号：0438—1157(2010)02一0275一06
Calculation and analysis for an ej ector refrigeration
system with VariOus refrigerants
WANG Fei，SHEN Shengqiang
Abstract： A thermodynamic model of ej ector was established by introducing refrigerant property.Thechange in pressure and temperature in the ejector and the entrainment ratio of ejector for seVeralrefrigerants with similar normal boiling point were compared，and the difference in injector performancewas analyzed according to refrigerant properties.The refrigeration performances of seVeral pairs ofrefrigerants with similar normal boiling points were also compared.The results indicate that higher specific enthalpy of driving vapor results in higher entrainment ratio of ejector.Among the refrigerants studied， R7 1 7 gives the best perfofmance and R1 52a takes the second place，and their COP difference increases with generation temperature.
Key words：ejector refrigeration;entrainment ratio;COP;refrigerant
引言
喷射式制冷系统利用低品位能源，如太阳能、地热能、工业废热等作为驱动源，提高了能源有效利用程度，且系统简单、运动部件少、维护方便，是一种值得发展的制冷方式。但这种系统的效率相比其他系统来说偏低。喷射制冷系统的性能除受自身的运行工作参数及喷射器的几何结构影响外，还受到制冷剂的较大影响。因此，恰当选择制冷工质是改善喷射制冷系统效率的有效措施。该研究方向也成为近年来的研究热点。Sun[1]比较了包含氟里昂工质在内的11种工质的性能，结果发现喷射制冷机以水为工质时的COP值非常低，以R152a为工质时可获得较好的性能;Dorantes等‘2]在实验的基础上提出了预测纯工质和非共沸混合物喷射器性能的经验公式;Selvaraju等睁41比较了喷射制冷系统以R134a、R152a、R290、R600a和R717这几种制冷剂为工质时的临界性能。Holton[5]的实验结果表明，当采用分子量较大的工质时，喷射器的性能较好;Invernizzi等L60首次尝试根据制冷剂的临界温度和分子复杂度来对喷射制冷循环的工质进行热力学优化;郑爱平[71通过对喷射式制冷机的几种制冷工质的理论分析和热力计算，找到了各种工质的最佳应用温度范围，并筛选出了R600a是比较理想的制冷工质;王倩等【8j对比了R141b、R123和R11的热力性质，并对R141b和R123进行了喷射制冷循环实验，理论分析和实验数据表明，R141b是比较理想的喷射制冷工质。
根据制冷剂的物性表，具有相近标准沸点的制冷剂在相同工况下的发生器压力、冷凝压力和蒸发压力也较接近。例如R11、R123和R141b这3种工质有相近的沸点和物性，研究者们已开始选择后两者作为氟喷制冷循环的替代物。本文引入制冷剂的实际物性，建立了喷射器的热力学性能模型，在环保型制冷剂中，探讨了沸点相近工质喷射系数存在差异的原因，比较了几组具有相近沸点工质的喷射制冷性能，最后比较了具有最优制冷性能的两种工质在不同工况下的性能。
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