エジェクタ内相変化の物理機構モデル構築と最適冷媒探索

喷射器内相变物理机理模型的构建及最佳制冷剂的寻找

• 批准号: 17H03537
• 负责人: 小山 繁
• 金额: $ 10.48万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-01 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17H03537/
• 关键词: 冷凍サイクル; エジェクタ; 混合冷媒; 非共沸; エジェクタ冷凍サイクル; 作動媒体; 熱駆動; サイクル計算; 冷凍空調; 冷媒; 冷凍サイクル; エジェクタ; 混合冷媒; 非共沸; エジェクタ冷凍サイクル; 作動媒体; 熱駆動; サイクル計算; 冷凍空調; 冷媒

H29年度は，混合冷媒を用いたエジェクタサイクルの様々な動作環境における性能をシミュレーションによって評価した． 他の研究グループにより提案されている既存のモデルを元に，混合冷媒を用いた場合のエジェクタ内の質量流量比を計算するようにそのモデルに改良し，質量流量比およびCOPを計算した．単一作動媒体を用いたエジェクタ冷凍サイクル（ERC）と混合冷媒を用いたエジェクタ冷凍サイクル（BERC）について，シミュレーションで予測された性能を比較した結果，次の知見を得た． (1) ERC，BERCともにジェネレータ温度および蒸発器温度が上昇すると，質量流量比が増加し，凝縮器温度が上昇すると質量流量比は減少する．(2) ジェネレータ温度，蒸発器温度，凝縮器温度の中で，凝縮器温度の変化が最も質量流量比に影響を与える．(3) ERCにおいて，質量流量比は冷媒の気液密度比によって影響を受ける．(4) ERCとBERCを比較して，1種類の冷媒のみを用いるより，2種類の冷媒を用いる方がシステムの効率が上がる．(5) 各種損失係数は，質量流量比に大きく影響する．(6) 最も影響を与える損失係数は，混合部での損失係数である．一方，本計算は，各種損失係数を固定して質量流量比を算出しているため実際のサイクルとの差異が生じる可能性がある．損失係数は，エジェクタの形状や使用する冷媒によって異なる．特に，混合冷媒の場合の損失は単一冷媒の場合と比較して，実際の物理的機構はより複雑であると思われる．そのため，次年度以降は損失係数をより正確に予測するためのモデル構築を実施する．

2017年，我们通过模拟在各种操作环境中使用混合制冷剂评估了弹出器周期的性能。根据其他研究组提出的现有模型，改进了模型以计算使用混合制冷剂时弹出器中的质量流比，并计算了质量流比和COP。在使用单个工作培养基和弹出器制冷循环（BERC）比较了弹出器制冷周期（ERC）的预测性能后，获得了以下发现。 （1）当ERC和BERC的发电机温度和蒸发器温度增加时，质量流比增加，当冷凝器温度升高时，质量流量比降低。 （2）在发电机温度，蒸发器温度和冷凝器温度中，冷凝器温度的变化对质量流比的影响最大。 （3）在ERC中，质量流比受制冷剂的气液密度比的影响。 （4）比较ERC和BERC，使用两种类型的制冷剂，而不仅使用一种类型的制冷剂来提高系统效率。 （5）各种损失系数对质量流量比有重大影响。 （6）影响最大的损耗系数是混合部分的损失系数。另一方面，该计算使用固定的损耗系数来计算质量流量比，因此可能会发生与实际周期的差异。损耗系数取决于排出器的形状和使用的制冷剂。特别是，在混合制冷剂的情况下，实际物理机制的损失可能比单一制冷剂更复杂。因此，从明年开始，我们将实施模型构建，以更准确地预测损失系数。