Abstract
為了使噴射膨脹器更廣泛地被應用於冷凍循環中,以提高能源使用效 率,本研究旨在以短管取代噴嘴式的噴射器後,其相關的理論分析、電腦 模擬計算以及實驗研究。短管的選擇取代主要是由於其構造簡單、成本低 廉、高穩定性,加上容易安裝及無潤滑方面的問題的優點;應用熱泵上, 則不需在熱泵裝上額外的止逆閥,未來若是配合滿溢式蒸發器(Flooded- type evaporator)的使用,將更能發揮噴射膨脹器的優點和效能。 基於分析方便和可信度的考量,在理論方面,噴射膨脹器內短管的分析部 分則採取了前人實驗所得之經驗公式,而噴射器的其他的內部分析則根據 連續方程式、動量方程式和伯努力方程式,對已知的噴射膨脹器進出口狀 態加以平衡。最後利用所建立的模式,我們寫成電腦程式加以模擬計算, 分析短管直徑、短管長度、入口次冷度、入口壓力和出口壓力等設計參數 對抽吸比的影響。而分析之結果可大致分成三種情形:一是增加短管直徑 、噴射器出口壓力、次冷度或摩擦係數時便會減少其吸抽比;其次是增加 短管長度、或短管長度/直徑(L/D)的比值時便會增加吸抽比;另一種情 況則是對吸抽比影響較小的,也就是增加噴射器入口壓力。 在環路建 立及實驗方面,為印證結果的可信度,從理論分析的相關流量、狀態,我 們可以進行實驗環路初步的評估設計,並架構出所欲的實驗環路,除了學 習瞭解建構的過程外,觀察環路運作時可能遭遇到的現象,以及相關問題 的熟悉與克服均是本實驗的重點。最後,對於實驗的結果加以紀錄,並對 其分析與程式計算出之結果比較和討論。而由噴射器測試情況看來,冷凍 效率的提升依然有很大的空間,利用分析之結果,相信所得將可以作為未 來應用上之參考及深入研究的經驗。