在我国能源产业不断向高质量发展全面转型,不断加快可再生能源开发的背景下,提高制冷系统中的太阳能利用率是目前亟待解决的问题。本文为提高制冷系统的机械性能系数以及热性能系数,高效合理利用太阳能以及电能实现全工况制冷,提出太阳能喷射与准二级压缩耦合制冷系统。本文的研究以R1234yf工质,采用理论分析与模拟计算的方法对系统的性能进行研究。主要研究内容如下:(1)本文将系统的运行模式分为三种,分别为太阳能喷射与带气液分离器的准二级压缩耦合循环运行模式(OP1)、带气液分离器的太阳能增压喷射循环运行模式(OP2)和准二级压缩循环运行模式(OP3)。分别描述了系统在不同运行模式下的工作原理。建立了太阳能喷射与准二级压缩耦合制冷系统中喷射器的一维等压混合稳态流动模型,结合涡旋压缩机的涡旋结构参数建立了中间补气的涡旋压缩机压缩过程的热力学模型。建立了系统中其余各部件的简化热力学模型以及系统的(火用)模型。利用FORTRAN语言编写了系统的计算程序。(2)本文研究系统以OP1模式运行时涡旋压缩机的涡旋结构参数对系统的影响。研究表明,涡旋型线的基圆半径增大使压缩机功率和系统的制冷量增大。涡旋体高度增大使压缩机功率和系统的制冷量增大。随着渐开线发生角的增大,压缩机功率、系统制冷量以及系统机械性能系数(COPm)减小,系统热性能系数(COPs)增大。压缩腔对数的增大使系统COPm和COPs都增大。(3)本文研究系统在OP1模式下的运行参数对系统的影响。随着补气角的增大,相对补气量的取值范围减小。当相对补气量增大时,系统COPm减小,系统COPs显著增大。存在最优相对补气量使系统(火用)效率ηsys最大。随着蒸发温度的升高,COPm先增大后减小。在不同相对补气量时,存在最优蒸发温度时系统COPm最大。最优蒸发温度随着相对补气量的增大而降低。COPs以及系统总(火用)损随着蒸发温度的升高而增大。(火用)效率随着蒸发温度的升高先增大后减小。随着发生温度的升高,COPs增大,COPm先增大后减小。系统的总(火用)损以及(火用)效率随着发生温度的升高而增大。随着冷凝温度的升高,系统的COPm以及COPs都减小。系统的总(火用)损以及(火用)效率随着冷凝温度的升高而减小。系统的部件中集热器、压缩机、冷凝器以及喷射器的(火用)损在总(火用)损中占比较大。(4)本文讨论了系统在不同太阳辐射强度时运行模式的选择方案。当太阳能辐射强度小于300W/m2时,系统应以OP3模式运行;当太阳能辐射强度大于300W/m2小于1000W/m2时,系统应以OP1模式运行;当太阳能辐射强度大于1000W/m2时,系统应以OP2模式运行。(5)本文模拟计算以及比较了在相同计算参数下系统分别以三种模式运行时的机械性能以及热性能。三种模式的机械性能系数大小关系为COPm-OP2≥COPm-OP1≥COPm-OP3,热性能系数大小关系为COPs-OP1≥COPs-OP2。