带喷射器的跨临界CO2热泵系统仿真研究

作者:牛擎宇; 关欣*; 宋子晔; 秦陶
来源:动力工程学报, 2022, 42(04): 334-340.
DOI:10.19805/j.cnki.jcspe.2022.04.006

摘要

利用自行搭建的跨临界CO2热泵实验台对系统的整体热力性能进行了相关的实验研究,分析比较了气冷器CO2出口温度、蒸发温度对跨临界CO2热泵系统(SBC)制热系数(Coph)的影响。在此基础上建立了带喷射器的跨临界CO2热泵系统(SEC)对应的热力学模型,利用Matlab编写系统循环程序,对系统性能进行数值模拟,分析当改变工作流体压力、工作流体温度和蒸发温度等参数时,喷射系数、喷射器出口工质干度和Coph的变化规律。结果表明:仿真值与实验值较为吻合,建立的系统热力学模型准确性高;在工作流体温度由31℃升高到38℃时,SEC的最大Coph比SBC的最大Coph高出24.8%;在蒸发温度由5℃升高到13℃的过程中,SEC的最大Coph比SBC的最大Coph高出28%,喷射器大大减少了CO2工质在膨胀过程中所产生的节流损失,对系统性能的提升有显著作用。

全文