本文提出了以Laval喷管为核心部件的超音速两相膨胀机概念,构建了以天然制冷剂CO2为工质的超音速两相膨胀制冷循环模型并进行理想循环热力学分析和模拟计算研究.结果表明:超音速两相膨胀机入口压力、入口温度和旋流分离段出口压力均对系统制冷性能有影响;在空调温区工况,CO2超音速两相膨胀制冷循环COP为6.69,是现有制冷性能相对最优的CO2跨临界制冷循环COP的1.63倍,且大幅降低系统压力;气液分离时液相速度损失对系统制冷性能有影响,系统COP由9.56降至6.01,相对卡诺效率由0.95降至0.60,但仍保持在较高水平.通过初步的热力学分析和模拟计算研究表明,新型CO2超音速两相膨胀制冷循环在原理上具有较好的可行性和发展前景.
制冷循环 超音速两相膨胀机 热力学分析 天然制冷剂CO2