بررسی بازده اختلاط اجکتور در چرخه تبرید انبساطی اجکتوری با خروجی چگالنده دو راهه

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسنده

استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

در این مقاله بازده اختلاط اجکتور در چرخه تبرید انبساطی اجکتوری با خروجی چگالنده دو راهه با مبرد R134a بررسی شده است. اثرات انبساط غیر تعادلی جریان در نازل اولیه در نظر گرفته شده است و به کمک داده‌های تجربی موجود رابطه‌ای برای تصحیح دبی جرمی حاصل از مدل تعادلی همگن ارائه گردیده است. دو مدل ترمودینامیکی یکی بر اساس تصحیح فشار اختلاط و دیگری بر مبنای تصحیح سرعت جریان ثانویه مقایسه شده است. بر اساس داده-های تجربی در مدل تصحیح فشار اختلاط بازده اختلاط در محدوده 32/0-09/0 و در مدل تصحیح سرعت جریان ثانویه در محدوده 3/0-03/0 است. این در حالی است که معمولا در تحلیل ترمودینامیکی چرخه انبساطی اجکتوری بازده اختلاط در محدوده 9/0-7/0 فرض می‌شود. نتایج تحلیل ترمودینامیکی بر اساس بازده اختلاط ناشی از داده‌های تجربی نشان داد که محدوده‌هایی از دمای چگالنده، تبخیرکننده دما-پایین و تبخیر کننده دما-بالا وجود دارد که در آنها اجکتور قادر به تامین جریان ثانویه نیست. این در حالی است که در همین محدوده‌های دمایی تحلیل ترمودینامیکی با بازده اختلاط در محدوده 9/0-7/0نشان می‌دهد که اجکتور قابلیت تامین جریان ثانویه را دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Aidoun Z., Ameur K., Falsafioon M., Badache M., Current Advances in Ejector Modeling, Experimantation and Applications for Refrigeration and Heat Pumps. Part 2: Two-phase Ejectors. Inventions, Vol. 4, No. 16, 2019.
[2]  Liu F., Groll E.A., Study of Ejector Efficiencies in Refrigeration Cycles. Applied Thermal Engineering, Vol. 52, No. 2, pp. 1-11, 2013.
[3]  Zheng L., Deng J., Research on CO2 Ejector Component Efficiencies by Experiment Measurement and Distributed-Parameter Modeling. Energy Conversion and Management, Vol. 142, pp.244-256, 2017.
[4]  Zhu Y., Jiang P., Theoretical Model of Transcritical CO2 Ejector with Non-eqilibrium Phase Change Correlation. International Journal of Refrigeration, Vol. 86, pp. 218-227, 2018.
[5]  Lucas C., Koehler J., Experimental Investigation of the COP Improvement of Refrigeration Cycle by Use of An Ejector. International Journal of Refrigeration, Vol. 35, pp. 1595-1603, 2012.
[6]  Zhu Y., Li C., Zhang F., Jiang P., Comperhensive Experimental Study a Transcritical CO2 Ejector-expansion Refrigeration System. Energy Conversion and Management, Vol. 151, pp. 98-106, 2017.
[7]  Lawrence N., Elbel S., Theoretical and Practical Comparison of Two-phase Ejector Refrigeration Cycles Including First and Second Law Analysis. International Journal of Refrigeration, Vol. 36, pp. 1220-1232, 2013.
[8]  Boumaraf L., Haberschill P., Lallemand A., Investigation of a Novel Ejector Expansion Refrigeration System Using the Working Fluid R134a and Its Potential Sustitute R1234yf. International Journal of Refrigeration,Vol. 45, pp. 148-159, 2014.
[9]  Unal S., Yilmaz T., Thermodynamic Analysis of the Two-phase Ejector Air-conditioning System for Buses. Applied Thermal Engineering,Vol. 79, pp. 108-116, 2015.
[10]             Atmaca A.U., Erek A., Ekren O., Impact of the Mixing Theories on the Performance of Ejector Expansion Refrigeration Cycles for Enviromentally-friendly Refrigerants. International Journal of Refrigeration, Vol. 97, pp. 211-225, 2019.
[11]          یاری م.، رونقی ش.، تحلیل اگزرژی پیشرفته­ی سیستم تبرید آبشاری انبساط اجکتوری فوق بحرانی کربن دی اکسید. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 74، ش. 1، ص 127-129، 1395.
[12]          فاخری ر.، کارگر شریف ر. و سخایی­نیا ح.، تحلیل انرژی و اگزرژی چرخه­های تبرید جذبی تک اثره و ترکیبی جذبی-اجکتور حاوی محلول آبی لیتیوم بروماید. مجلۀ مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، د. 81، ش. 4، ص 209-218، 1396.
[13]             Kornhauser A.A., The use of an ejector as refrigerant expander. Proceeding of the International refrigeration and air conditioning conference, West Lafayette, USA, 1990.
[14]             Bell I.H., Wronski J., Quoilin S., Lemort V., Pure and Pseudo-pure Fluid Thermophysical Property Evaluation and the Open-source Thermophysical Property Library CoolProp. Industerial and Engineering Chemistry Research, Vol. 53, No. 6, pp. 2498-2508, 2014.
[15]             Ameur K., Aidoun Z, Ouzzane M., Modeling and Numerical Approach for the Design and Operation of Two-phase Ejectors. Applied Thermal Engineering, Vol. 109, pp. 809-818, 2016.
[16]             Sallet D.W., Subcooled and Saturated Liquid Flow Through Valves and Nozzles. Jornal of Hazardous Materials, Vol. 25, pp. 181-191, 1990.
[17]             Ameur K., Aidoun Z., Ouzzane M., Expansion of Subcooled Refrigerant in Two-phase Ejectors with No Flux Induction. Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 82, pp. 424-432, 2017.
[18]             Ameur K., Aidoun Z., Ouzzane M., Eeperimental Performance of a Two-phase R134a Ejector. Experimental Thermal and Fluid Science, Vol. 97, pp. 12-20, 2018.
[19]             Liu X., Fu R., Wang Z., Lin L., Sun Z., Li X., Thermodynamic Analysis of Transcritical CO2 Refrigeration Cycle Integrated with Thermoelectric Subcooler and Ejector. Energy Conversion and Management, Vol. 188, pp. 354-365, 2019.
[20]             Unal S., Determination of the Ejector Dimensions of a Bus Air-conditioning System Using Analytical and Numerical Methods. Applied Thermal Engineering, Vol. 90, pp. 110-119, 2015.