بررسي تأثير فشار ورودي ثانويه بر عملكرد يك اجكتور

Investigating the effect of secondary inlet pressure on the performance of an ejector

اجكتور مهمترين بخش چرخه تبريد اجكتوري است. در اين مطالعه براي اولين بار بصورت عددي به مطالعه تأثير فشار ورودي ثانويه بر جريان داخل اجكتور پرداخته شده است. تأثير تغيير فشار ورودي ثانويه بر فشار، عدد ماخ و دماي سيال بررسي ‌شده است. معادلات حاكم بر جريان با روش حجم محدود و يك مدل تراكم‌پذير لزج دو بعدي متقارن محوري و كاملاً آشفته حل شده است. با مقايسه نتايج عددي بدست آمده با نتايج حل تحليلي و تجربي موجود تطابق قابل قبولي بين آنها وجود دارد. به منظور رسيدن به بهينه‌ترين عملكرد اجكتور، در چندين فشار ورودي ثانويه، بازده اگزرژي و نسبت مكش محاسبه و مقايسه شده تا بهينه‌ترين حالت عملكردي استخراج گردد. نتايج نشان داد كه به ازاي فشارهاي ورودي كمتر از 8/0 بار، جريان برگشتي داخل اجكتور رخ مي‌دهد ولي با افزايش فشار تا 5/1 بار، جريان بهبود يافته و بعد از آن حالت يكتواختي بوجود مي‌آيد. با كاهش فشار ورودي ثانويه از فشار بهينه 5/1 بار تا زمانيكه جريان برگشتي رخ مي‌دهد، نسبت مكش حدود 105% و بازده اگزرژي حدود 64% كاهش مي‌يابد.

The ejector is the most important part of the ejection refrigeration cycle. Due to the complexity and different phenomena, such as suction, mixing, and shock that occur inside the ejector, it requires separate and accurate analysis. This study, for the first time, numerically was investigated the effects of secondary inlet pressure on the ejector flow. The effects of this parameter on pressure, Mach number and temperature inside the ejector were studied. The governing equations were solved by the finite volume method and compressible, two-dimensional, axisymmetric and fully turbulent flow. By comparing numerical results with experimental and analytical results, there is a reasonable agreement between them. In order to obtain the best performance of an ejector, at different secondary inlet pressure, the entrainment ratio and exergy efficiency were computed and compared to reach the best condition. The results show that there is inverse flow at low pressure less than 0.8 bar, but it becomes better by increasing the pressure up to 1.5 bar and more than that, no improvement was found. By reducing the secondary inlet pressure from the optimal pressure of 1.5 bar until the reversal flow occurs, the entrainment ratio decreases by about 105% and the exergy efficiency by about 64%.