A Simple Design Approach of Two-Phase Ejectors for CO۲ Transcritical Heat Pumps

سال انتشار: 1402
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 153

فایل این مقاله در 14 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-16-10_001

تاریخ نمایه سازی: 11 شهریور 1402

چکیده مقاله:

Integrating a two-phase ejector in mechanical vapor compression heat pumps is a practical and low-cost solution for improving performance and reducing energy consumption. Typically, using an ejector to recover part of the important pressure expansion losses in CO۲ systems may improve the operating conditions of the compressor. One of the prerequisites for the success of such an application is the proper design of the ejector. This study is mainly dedicated to developing a simple approach for CO۲ ejector design. The advantage of using the ejector as an expander in a transcritical CO۲ heat pump is first introduced. Compressor operation is particularly improved. The development of an ejector design model for CO۲ expanding from transcritical to two-phase conditions is presented. Validation of the thermodynamic model with experimental results from the literature shows the predictions to be within an acceptable range of discrepancy. The primary nozzle throat diameter calculations do not exceed ±۸% of error for transcritical conditions. The error of the predicted pressure at the outlet of the ejector is in the limit of -۱۵% to +۳%. A practical design example for estimating the transcritical CO۲ ejectors geometry integrated in a heat pump is presented. The results show the important decrease of primary nozzle diameters with the drop of Tevap, especially for the throat. A decrease of Dmix also occurs with Tevap and an optimal diameter is obtained for each condition considered. The design of the diffuser is based on a compromise between the outlet velocity and the length of the diffuser. The detailed design procedure with the proposed model, complemented with data from the literature, is a valuable tool for rapidly generating useful results and obtaining preliminary designs transcritical CO۲ ejector.

نویسندگان

K. Ameur

CanmetENERGY, Natural Resources Canada, Varennes, Qc, J۳X۱S۶, Canada

Z. Aidoun

CanmetENERGY, Natural Resources Canada, Varennes, Qc, J۳X۱S۶, Canada

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Aakenes, F. (۲۰۱۲). Frictional pressure-drop models for steady-state and transient ...
  • Aidoun, Z., Ameur, K., Falsafioon, M., & Badache, M. (۲۰۱۹a). ...
  • Akagi, S., Wang, J., & Hihara, E., ۲۰۰۴. Characteristics of ...
  • Ameur, K., & Aidoun, Z. (۲۰۲۱). Two-phase ejector enhanced carbon ...
  • Cardemil, J., & Colle, S. ۲۰۱۱. Novel cascade ejector cycle ...
  • Eames, I., Aphornratana, S., & Haider, H. (۱۹۹۵). A theoretical ...
  • Giacomelli, F., Mazzelli, F., Banasiak, K., Hafner, A., & Milazzo, ...
  • Kornhauser, A. A. (۱۹۹۰). The Use of an ejector as ...
  • Lee, J. S., Kim, M. S. Kim, & M. S. ...
  • Liu, F., Groll, E. A., & Li, D. (۲۰۱۲a). Investigation ...
  • Nakagawa, M., Marasigan, A. R., Matsukawa, T., & Kurashina, A. ...
  • Palacz, M., Haida, M., Smolka, J., Nowak, A. J., Banasiak, ...
  • Sarkar, J. (۲۰۱۰). Review on cycle modifications of transcritical CO۲ ...
  • Smolka, J., Bulinski, Z., Fic, A., Nowak, A. J., Banasiak, ...
  • Zhu, Y., & Jiang, P. (۲۰۱۸). Theoretical model of transcritical ...
  • نمایش کامل مراجع