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随着全球环境现状的日益恶化,迫切需要一种天然无害的制冷剂来替代传统制冷剂。CO2制冷系统以其独特的性能,成为了近年来的研究热点。对于传统跨临界CO2引射制冷系统,膨胀阀在节流过程中造成较大节流损失,用引射器将其替代可有效的回收膨胀功,提高系统性能。除了提升引射比来提高系统性能,还可通过机械过冷循环来优化系统。本文在原有的CO2两相流引射制冷系统(ERS)基础之上,加入辅助冷却系统(MS),用以对主循环气体冷却器出口 CO2进行冷却,两个循环在过冷器中逆流换热,为主循环提供一定的过冷度。本文首先对带有机械过冷的传统CO2引射制冷循环中各部件建立模型,再对整个系统建立集总参数模型,通过Matlab软件编写程序,对主循环集总参数模型进行求解,程序中制冷剂物性使用Refprop调用,并用EES计算辅助循环性能。通过对排气压力、过冷度、蒸发温度、气冷器出口温度、环境温度影响的研究,探究系统最佳工况以及性能变化,并进行相关实验研究,得到以下结论:1.模拟结果表明,随着排气压力和过冷度的升高,系统存在性能最佳的最优工况,即排气压力8.5MPa、过冷度24℃。在此工况之下,设定蒸发温度变化范围为-5℃～3℃,气冷器出口温度变化范围为37℃～41℃,环境温度变化范围为20℃～40℃。结果表明当蒸发温度在-5℃～3℃逐渐升高时,系统COP相较于原系统均有较大的提升,且在3℃时达到最大。当气冷器出口温度在37℃～41℃逐渐升高时,系统于37℃时COP达到最大,随着温度的升高,系统COP逐渐下降,但相较于原系统始终更高。当环境温度在20℃～40℃逐渐升高时,由于制冷量恒定不变,耗功逐渐增加,因此系统COP逐渐降低。2.实验结果表明,当系统达到最优工况时,排气压力为8.5MPa,过冷度为16℃。在此最佳工况下,随着蒸发温度在-5℃～3℃内逐渐升高,系统COP逐渐增加,且始终高于原系统,且在-3℃时系统COP的提升量最大,在3℃时COP取得最大值。当气冷器出口温度在37℃～41℃内逐渐升高时,系统COP逐渐降低,但始终高于原引射制冷系统。