除霜喷嘴的高压射流特性分析与结构优化

针对蒸发器除霜效率低的问题,设计了两种喷嘴:喷嘴1的射流收缩段为圆弧收缩,引流段和扩散段呈圆柱状;喷嘴2的射流收缩段为直线收缩,引流段和扩散段呈圆锥状。采用理论计算和数值仿真两种方法获得了入口气压在0.3 s内从0.6 MPa快速降至0.1 MPa时的喷嘴射流参数。理论计算与数值仿真结果相近,而数值仿真更为具体地揭示出:喷嘴2的能量损失高于喷嘴1;喷嘴2的气压波动幅度大于喷嘴1;喷嘴2的出口质量平均速度优于喷嘴1。据此设计了综合2种喷嘴特点的喷嘴3,并对喷嘴3的圆弧半径作优化设计。结果表明:当该半径为11 mm时,喷嘴3的射流除霜能力优于喷嘴1和喷嘴2。本文所得结果可为除霜喷嘴的工程设计提供理论支撑。