喷射器及其在制冷中的应用研究进展

陈光明 孙翔 宣永梅 高能 郝新月

(1 浙江大学制冷与低温研究所 杭州 310007；2 浙大宁波理工学院能源与环境研究所 宁波 315100)

随着工业发展、城市化进程的加快，人们对能源的需求越来越大。随之而来的能源短缺、价格上涨以及全球性的环境问题，使得研究人员转向对可再生能源的研究，并考虑优先利用低品位能源、提高能源利用效率。

喷射器是一种可以利用高压流体引射低压流体，有效利用流体压力能的部件，最早的研究开始于在19世纪60年代[1]。1901年，K.Chunnanond 等[2]将喷射器用于抽除蒸汽冷凝器中的不凝性气体。当时喷射器主要用于蒸汽机领域，代替机械泵给锅炉加水，喷射制冷循还没有提出。经历了一个多世纪的发展，如今喷射器作为一种具有升压、节流、泵送、混合等多功能的部件已经被广泛应用。

本文将对喷射器的工作机理、性能评价指标、理论模型建立、结构尺寸对性能的影响以及喷射器在制冷中的应用等方面的研究进展进行介绍。

1 工作机理及评价指标

1.1 喷射器的工作机理

喷射器按喷嘴出口截面工作流体的速度大小可分为亚音速喷射器与超音速喷射器。超音速的物理过程是指流体的实际流速大于流体所处状态时声音传播速度的流动过程；反之，实际流速小于流体所处状态时声音传播速度的流动过程为亚音速流动。本文主要介绍超音速喷射器。

图1 是一个超音速喷射器内部结构工作机理示意图。喷射器可分为喷嘴、接受室、恒面积段和扩压段四部分，喷射器的工作机理为:高压(高于相应临界流动的滞止压力)的工作流体依次经过喷嘴的渐缩、渐扩段，速度在喷嘴喉部到达音速，在喷嘴出口截面到达超音速。……