ارزیابی پارامترهای مؤثر بر عملکرد اِجکتور در یک سیکل تبرید

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان ایران

2 'گروه مهندسی مکانیک دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه ولیعصر(عج) رفسنجان ایران

چکیده

در این پژوهش به بررسی عملکرد اجکتور در سیکل تبرید اجکتوری با سیال عامل، بخار آب پرداخته شده است. جهت تحلیل نتایج از نرم افزار فلوئنت و مدلسازی تقارن محوری استفاده گردیده و تحلیل ترمودینامیکی سیکل به کمک نرم افزار متلب انجام شده است. نسبت جذب اِجکتور و ضریب عملکرد سیکل تبرید اجکتوری با توجه به شرایط ورودی سیال اولیه و ثانویه، شرایط کندانسور و تأثیر هندسه اجکتور ارزیابی می‌گردد. شرط مرزی دیواره برای معادله مومنتوم در نظر گفته می‌شود. از طرفی در معادله انرژی شرط عدم لغزش اعمال می‌شود. روش مدل‌سازی جریان آشفته در نرم افزار فلوئنت k-ε REA در نظر گرفته می‌شود. برای شبکه‌بندی مناسب و تمرکز دهی دقیق‌تر در دیواره‌ها ایجاد لایه‌های مرزی، از شبکه بی‌سازمان که توزیع غیریکنواخت اِلمان‌ها را میسر می‌سازد، استفاده می‌گردد. همچنین جهت بهبود کیفیت و چگونگی شبکه از قابلیت اصلاح شبکه در نرم افزار فلوئنت استفاده می‌شود. نتایج نشان می‌دهد، افزایش فشار سیال اولیه باعث ایجاد موجب انبساطی بزرگی در محفظه اختلاط شده که زاویه گسترش یافته‌ی بزرگتری نسبت به حالت متناظر با فشار کمتر دارد. این امر باعث افزایش عدد ماخ، کاهش جذب سیال ثانویه و متعاقباً موجب کاهش نسبت جذب اِجکتور و ضریب عملکرد سیکل تبرید می‌شود. همچنین با جابجایی موقعیت خروجی نازل اولیه به سمت راست، مقدار نسبت جذب اِجکتور به میزان 6.86 درصد کاهش می‌یابد که باعث کاهش 7.5 درصدی ضریب عملکرد سیکل تبرید می‌گردد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Assessment of effective parameters on ejector performance in refrigeration system

نویسندگان [English]

  • Eisa Ghahramani 1
  • Behrad Haghighi 1
  • Amin Saleh 2
1 Department of Mechanical Engineering Vali-e-Asr University of Rafsanjan Iran
2 Department of mechanical engineering Vali-e-Asr University of Rafsanjan Iran
چکیده [English]

In this research, the performance of the ejector in the ejector refrigeration system (ERS) with water vapor operating fluid, has been investigated. To analyze the results, axi-symmetric modeling in Fluent software was used and thermodynamic analysis of the cycle was performed using MATLAB software. Ejector entrainment ratio (ER) and ejector refrigeration system performance coefficient (COP) are evaluated according to the input conditions of primary and secondary fluid, condenser conditions and the effect of ejector geometry. The boundary condition of the wall is considered for the momentum equation. On the other hand, in the energy equation, the condition of non-slip is applied. The turbulent flow modeling method is considered k-ε REA in Fluent software. For proper meshing and more accurate focusing on the walls, the creation of boundary layers uses an unstructured mesh that allows for the non-uniform distribution of the elements. Also, to improve the quality of the grid, the meshing modification capability in Fluent software is used. The results show that increasing the primary fluid pressure causes a large expansion in the mixing chamber that has a larger expansion angle than the corresponding lower pressure state. This increases the Mach number, decreases the secondary fluid adsorption, and consequently reduces the ER of ejector and COP of ERS. Also, by moving the primary nozzle exit position (NXP) to the right, the ER of ejector and COP of ERS decrease about 6.86%, 7.5%, respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Fluent
  • Ejector
  • Entrainment Ratio
  • ejector refrigeration system (ERS)
  • coefficient of performance (COP)