喷射式制冷系统是制冷技术中一种较为节能的低品位热源驱动制冷系统,然而,喷射式制冷系统都具有低性能系数的缺点,喷射器作为系统的核心部件,它的性能往往是影响系统性能参数的关键因素之一。喷射器内部混合的复杂过程,涉及诸多流体力学问题,如激波问题、湍流问题、壅塞而导致的“恒能力”现象等。清楚认识其内部流场变化对于提高其性能是至关重要的。针对解决喷射器在亚临界区域工作时性能恶化的现象,提出增气补焓式喷射器结构。本文重点从喷射器其内部流场分布和激波特性,来讨论如何提高其性能。针对解决喷射器在亚临界区域工作时性能恶化的现象,提出增气补焓式喷射器,研究其工作特性。本文的主要研究内容和结论如下:以计算流体力学软件FLUENT作为研究平台,经过网格无关化研究,比较了五种常用的湍流模型:RNG k-?、Standard k-?、Realizable k-?、Standard k-ω和SST k-ω湍流模型,建立了喷射器合理的数值计算模型。其中RNG k-?湍流模型的CFD计算结果与实验结果最接近,误差最小。对固定结构的喷射器流场进行模拟,详尽讨论了工作参数对喷射器轴线上压力和马赫数分布和激波特性的影响。结果如下:证明存在一个最优一次流体压力P_p~*和临界背压P_c~*的存在。其中一次流体压力、二次流体压力和出口背压对喷射器内部的流场分布以及激波的强度和位置有显著影响。当混合流动区域压力低,喷嘴出口附近的激波强度小,可以有效提高引射量和喷射系数。针对喷射器关键尺寸设计,保持喷射器的工作参数相同,详尽讨论不同尺寸的喷射器轴线上压力和马赫数分布特性、激波和膨胀波的变化,研究结构尺寸变化对喷射器性能的影响。结果如下:存在一个最佳喷嘴直径比,喷射系数和临界背压同时达到最大。随着喷嘴直径比的增加,喷嘴出口处压缩激波的强度先增加后减小。不同喷嘴直径比下对应不同的最佳喷嘴距,最佳喷嘴距与喷嘴直径比呈现递减的关系,即喷嘴直径比越大,最佳喷嘴距越小,当喷嘴直径比为最优值时,其对应的相对最优NXP不大也不小,处于中间值。保持喷射器的进出口条件不变,随着混合室直径比的增加,存在一个最佳直径比,使得喷射系数最大;随着混合室直径比的增加,临界背压逐渐减小。基于针对改善喷射器在亚临界工作状态性能恶化的现象,通过分析传统设计的喷射器内部流场分布特性,设计增气补焓式喷射器的结构,采用数值模拟计算方法对新型喷射器的工作特性曲线进行研究。结果如下:与传统喷射器作比较,在扩压室引入高压的补气流体,验证了增气补焓式喷射器并且其能够在保持最大喷射系数不变,可以有效的扩大在双临界模式的工作压力范围(P_b~*>P_e~*),改善亚临界工作状态下的工作性能;装配有渐缩型补气管的增气补焓式喷射器的临界背压大于渐缩渐扩型补气管的;随着渐缩型补气管的喉部的增大,临界背压逐渐增大;随着补气流体压力的增大,临界压力P_b~*逐渐增大。本论文有图52幅,表16个,参考文献104篇。