本文提出了R134a引射器液体再循环系统,即在蒸发器前设置引射器,利用冷凝后的高压工质卷吸气液分离器中的液体,在不消耗额外能量的条件下实现蒸发器的超倍供液,以期提高系统制冷量和COP。首先,在R134a两相流引射制冷系统实验台的基础上,建立了专用的引射器液体再循环系统实验台,所用引射器构件设计为便于更换、安装的可拆卸组合式,以便研究不同几何尺寸对引射效率及系统性能的影响;冷冻水采用乙二醇水溶液,以满足较低蒸发温度设置所需。其次,对再循环系统核心部件引射器进行了数值模拟。本文采用CFD软件计算求解的方法,主要对引射器喷嘴喉部当量直径、混合段长度及主引射流入口温度的影响进行模拟分析,目的是获得引射器内部流体的运动特性和详细流场分布信息。第三实验研究了液体再循环系统工况、引射器关键结构参数对引射器效率及系统性能的影响,得到包括蒸发温度、冷凝温度、引射器喉部当量直径、引射器混合段长度等对系统性能及引射性能的影响,并将实验结果与两相流引射制冷系统进行了比较。通过对实验、模拟结果分析,得出如下结论:(1)实验结果发现,相较于两相流制冷系统,液体再循环制冷系统的制冷量得到大幅度提升,对不同的蒸发温度和冷凝温度工况,制冷量可提高24.6%~45.9%,而对于大多数实验工况,系统COP得到了改善,最大可升高14%,对于高冷凝温度(48℃)和低蒸发温度(-14℃),系统COP有所降低。液体再循环制冷系统中引射器的引射比受其前后的压差影响更大,在大压差工况下有较大提升。(2)实验发现,R134a引射器液体再循环系统制冷量、COP随蒸发温度的升高而增大,随冷凝温度的升高而减小;系统引射比随蒸发温度的升高而减小,随冷凝温度的升高呈现先增大后减小趋势,这与两相流引射制冷系统中引射器的引射比变化趋势略有不同。(3)实验发现,再循环系统的制冷量、COP均随喉部当量直径的增大而减小,压缩机耗功略微提升。与两相流引射制冷系统相比,引射比变化趋势不同,液体再循环系统的引射比随喉部当量直径的增大而减小。(4)实验发现,混合室长度对引射器液体再循环系统的制冷量、COP及引射比的影响较大,混合段长度为124mm时系统的制冷量、COP大于112mm时系统的制冷量、COP,但引射比却低于112mm时系统的引射比。当混合段长度为112mm时,最大引射比可达到1.26,相较于课题组前期研究,引射比得到大幅度提升。(5)模拟发现,随喷嘴喉部当量直径的增大,喷嘴处流体最低压的位置越靠近喷嘴出口,流体能达到的最大速度值越小,再循环系统引射比呈下降趋势,当喉部当量直径为1.5mm时,引射比取得最大值。混合室长度为112mm较混合室长度为124mm时的引射效果更佳,模拟结果与实验结果一致。(6)将实验结果与模拟结果对比发现,系统实验和模拟的引射比均随喷嘴喉部当量直径的增大而减小,当喉部当量直径为1.5mm时,实验和模拟引射比均取得最大值,模拟情况下的引射比高于液体再循环系统的引射比。