CO2两相喷嘴延迟膨胀过程机制研究

作者：马莉; 邓建强^*; 李亚飞

来源：制冷学报, 2020, 41(01): 56-61.

• 两相喷嘴
• 非平衡相变
• 摩擦
• CO2

本文针对CO2引射器主动流喷嘴渐扩段3个角度0. 076°、0. 306°、0. 612°,对比了均相平衡模型、延迟平衡型、延迟平衡耦合摩擦模型的模拟结果,并与文献实验数据作对比,探讨了非平衡相变和壁面摩擦两种流动机制对相应角度下喷嘴延迟膨胀过程的主导作用。结果表明:在本研究范围内,渐扩段角度较大(θ3=0. 612°)时,均相平衡模型预测的压力分布与实验结果吻合较好;渐扩段角度处于中间值(θ2=0. 306°)时,非平衡相变成为主导机制,延迟平衡模型模拟的压力分布平均误差为11. 87%;渐扩段角度较小(θ1=0. 076°)时,壁面摩擦是导致喷嘴延迟膨胀的主要机制,延迟平衡模型耦合摩擦模型预测的压力分布平均误差为15. 10%,延迟平衡耦合摩擦模型后发现喷嘴真实喉部后移至渐扩段,延迟平衡模型预测的质量流量较均相平衡模型仅减小0. 029%～0. 270%;渐扩段角度较小(θ1=0. 076°)时,延迟平衡模型耦合摩擦模型预测的质量流量相比于均相平衡模型明显减小了9. 95%;当喷嘴渐扩角为0. 306°和0. 612°时,相比于均相平衡模型结果,延迟平衡模型耦合摩擦模型预测的质量流量分别减小了0. 31%和0. 088%。

• 单位
  西安交通大学