努森壓縮機優(yōu)化分析及努森壓縮制冷系統(tǒng)研究.pdf

1、努森壓縮機是一種以微/納尺度下的熱流逸效應為工作原理的微型器件，僅由一組微通道和一個連接通道組成，具有結構簡單、無運動部件、可利用低品位熱能等特點。若將其應用于制冷系統(tǒng)中，可為解決制冷領域的節(jié)能和環(huán)保問題開辟一條新途徑。
　　本文首先假設努森壓縮機的微通道和連接通道都發(fā)生熱流逸效應，分別建立了單級努森壓縮的流量和壓力模型，分析了努森壓縮機內微通道和連接通道的最佳流動狀態(tài)和壓縮機結構尺寸以及運行工況對其性能影響。研究表明，壓縮機微通

2、道內的流動為剛進入自由分子流狀態(tài)（即努森數(shù)取knm=10）時性能最好;連接通道內的流動越接近連續(xù)流狀態(tài)，壓縮機的流量和壓力性能越好，但壓縮機的效率卻在過渡流中達到最大，且此時努森數(shù)為knC=0.695。微通道和連接通道的徑向尺寸越大，越有利于提高壓縮機的整體性能;而微通道的軸向尺寸越大對提高壓縮機的整體性能越不利。壓縮機的運行溫度和壓力越低其性能也越高，并且使其它因素的影響也顯著。
　　基于單級壓縮機模型，進一步建立了多級壓縮的性

3、能模型，分別分析了壓差系數(shù)、串聯(lián)級數(shù)、結構參數(shù)以及運行工況等對其性能影響。研究表明，壓差系數(shù)、結構參數(shù)以及運行工況結構參數(shù)對多級壓縮機效率的影響與單級壓縮機的效率影響基本保持一致，只是串聯(lián)級數(shù)越多其影響越顯著。
　　此外，根據(jù)上述分析的結論且結合空調工況，設計了以努森壓縮機為核心且使用氨、水、R290和R600a等4種目前常用自然工質的制冷系統(tǒng)，并對所設計的系統(tǒng)進行性能分析。最后選出最優(yōu)的努森壓縮水系統(tǒng)進行了進一步的仿真分析。研究