エゼクター式吸収器によるハイブリッド吸収ヒートポンプの高効率化に関する研究

利用喷射式吸收器提高混合吸收式热泵效率的研究

基本信息

批准号：
13750180
负责人：
齋藤潔
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

エゼクターは,動作流体の膨張過程において不可逆損失として熱エネルギーに変換されてしまう力学的エネルギーを回収することができる.このため,吸収式冷凍機に用いられているいくつかの膨張弁のかわりにエゼクターを採用し,この力学的エネルギーを吸収器内圧力の上昇に用いることで冷凍機の大幅な効率向上が可能である.そこで,本研究では,シミュレーションによりエゼクターの特性解析ならびにエゼクターを吸収冷凍機に組み入れた場合の性能を評価することを目的とする.まず,エゼクターならびに吸収式冷凍機のシミュレーションモデルを構築した.ここでは,エゼクターを駆動流ノズル,吸引流ノズル,混合部,ディフューザーからなるシステムと見なし,それぞれの要素を連続方程式,エネルギー方程式,断熱効率からなる数式モデルで表す.そして,それぞれのモデルを接続することによりエゼクター全体のモデルを構築した.同様の手法で,吸収式冷凍機全体のモデルも構築した.その結果,まず,エゼクターの特性として排出流の排圧が最大となる最適な混合部入口圧力が存在することが明らかとなった.この点では,エゼクター内でのエントロピー生成が最小となる.また,水-アンモニアを作動媒体とする吸収式冷凍機において冷凍機の蒸発温度が-10℃の場合には約15%もの性能向上が見込めることがわかった.

射出器可以恢复在工作流体的扩展过程中转化为热能的机械能，作为不可逆的损失。因此，使用喷射器代替吸收冰箱中使用的一些膨胀阀，并且该机械能用于增加吸收剂内部的压力，从而显着提高了冰箱的效率。因此，在这项研究中，这项研究的目的是分析射出器的特征以及通过模拟将喷射器纳入吸收冰箱中时的性能。首先，构建了喷射器和吸收冰箱的模拟模型。在这里，弹出器是驱动的，流量喷嘴和吸气喷嘴，我们认为它是由混合器部分和扩散器组成的系统，每个元素均表示为由连续方程，能量方程和热绝缘效率组成的数学模型。然后，通过连接每个模型，我们为整个弹出器构建了一个模型。使用类似的方法，我们还为整个吸收冰箱构建了模型。结果，首先发现存在最佳混合器入口压力，其中排放流量的排气压力最大。在这方面，弹出器内的熵产生最小化。此外，在使用水腔的工作培养基的吸收冰箱中，当冰箱的蒸发温度为-10°C时，可预期的性能提高约为15％。