ВИКОРИСТАННЯ НАДЗВУКОВОГО ЕЖЕКТОРА В ОХОЛОДЖУВАЛЬНИХ СИСТЕМАХ

Автор(и)

  • Генадій Воропаєв Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0001-8178-9028
  • Назарій Колодій Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Україна https://orcid.org/0009-0008-8332-6917

DOI:

https://doi.org/10.20535/1813-5420.2.2025.327182

Ключові слова:

надзвуковий ежектор, охолоджувальні системи, надзвуковий струмень, енергоефективність, CFD-моделювання, холодоагент

Анотація

Надзвукові ежектори є перспективною технологією для підвищення ефективності холодильних та теплових систем. Вони використовують високошвидкісний первинний потік для створення низького тиску у змішувальній камері, що дозволяє всмоктувати вторинний потік без потреби у механічному компресорі. Це забезпечує зменшення енергоспоживання та підвищення екологічності систем охолодження. Основною перевагою надзвукових ежекторів є можливість використання низькопотенційних джерел тепла, таких як відпрацьовані гази, сонячна енергія та промислові теплоносії. Завдяки цьому їхнє застосування стає особливо актуальним у галузях, де важлива енергоефективність, зниження експлуатаційних витрат та екологічні аспекти. У даній роботі проведено аналіз наукових статей, присвячених дослідженню ефективності та оптимізації конструкції надзвукових ежекторів. Розглянуто вплив ключових параметрів, таких як геометрія змішувальної камери, форма дифузора, початковий тиск та температура робочого середовища. Використання числового моделювання (CFD) дозволяє оцінити вплив цих факторів на продуктивність системи та знайти оптимальні конфігурації для підвищення коефіцієнта захоплення. У дослідженні також розглядається застосування штучних нейронних мереж для прогнозування роботи надзвукових ежекторів, що дозволяє зменшити час обчислень та підвищити точність оптимізаційних розрахунків. Основні висновки даного дослідження підкреслюють, що вдосконалення конструкції, зокрема використання змінної геометрії змішувальної камери та дифузора, дозволяє значно покращити показники продуктивності. Перспективним напрямком подальших досліджень є розробка адаптивних ежекторних систем, які можуть автоматично змінювати параметри роботи залежно від зовнішніх умов.

Посилання

G. Grazzini, F. Mazzelli, A. Milazzo, CONSTRUCTAL DESIGN OF THE MIXING ZONE INSIDE A SUPERSONIC EJECTOR, INTERNATIONAL JOURNAL OF HEAT AND TECHNOLOGY Volume 34 (2016), Special Issue 1, c. S109-S118 http://dx.doi.org/10.18280/ijht.34S114

A. Milazzo, A. Rocchetti, I. Eames, Theoretical and experimental activity on Ejector Refrigeration, Energy Convers. Manag. 45 (1245-1254) (2014), https://doi.org/10.1016/j.egypro.2014.01.130

S.R. Golafshani, E. Houshfa, Integrated ejector cooling, PVT, and MGT system for smart building applications: An exergy and technoeconomic optimization, Energy Convers. Manag. 66 (105752) (2025), https://doi.org/10.1016/j.csite.2025.105752

А. Muzaber, N. Bassmaji, A. Kaddah, A new mixing chamber geometry design for supersonic ejector performance optimization using computational fluid dynamics, Energy Convers. Manag. 25 (101047) (2025), https://doi.org/10.1016/j.ijft.2024.101047

H.K. Mukhtar, S. Ghani, Improving the performance of a commercial absorption cooling system by using ejector: A theoretical study, Energy Convers. Manag. 45 (102967) (2023), https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.102967

B.E. Zohbi, N. Bukharin, H.H. Assoum, Investigation of the effects of the jet nozzle geometry and location on the performance of supersonic fluid ejectors, Energy Convers. Manag. 8 (228-233) (2022), https://doi.org/10.1016/j.egyr.2022.01.029

Scott, David; Aidoun, Zine; Bellache, Omar; and Ouzzane, Mohamed, "CFD Simulations of a Supersonic Ejector for Use in Refrigeration Applications" (2008). International Refrigeration and Air Conditioning Conference. Paper 927. http://docs.lib.purdue.edu/iracc/927

J. Honra, M. Berana, L. Danao, CFD Analysis of Supersonic Ejector in Ejector Refrigeration System for Air Conditioning Application, Proceedings of the World Congress on Engineering 2017 Vol II WCE 2017, July 5-7, 2017, London, U.K.

H.K. Mukhtar, S. Ghani, A. Fadlalla, Numerical investigation of the flow characteristics inside a supersonic vapor ejector, Energy Convers. Manag. 24 (100912) (2024), https://doi.org/10.1016/j.ijft.2024.100912

H. Zhu, J. Liu, J. Yu, P. Yang, Artificial neural network-based predictive model for supersonic ejector in refrigeration system, Energy Convers. Manag. 49 (103313) (2023), https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103313

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-05-13

Номер

Розділ

ЕНЕРГЕТИЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ТА ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ