بهینه‌سازی هندسی اجکتور فراصوتی برای بهبود عملکرد آن در سیستم‌‌های تبرید

نظر به نیاز روزافزون به سامانه‌های تبرید و تهویه مطبوع و به طبع آن افزایش مصرف انرژی الکتریکی و تولید گازهای گلخانه‌ای، استفاده از سامانه‌های تبرید اجکتوری راه‌حل مناسبی برای جایگزین کردن سامانه‌های تبرید تراکمی متداول به نظر می‌رسد. مشکل اصلی سامانه‌های تبرید اجکتوری، پایین بودن ضریب عملکرد آن‌ها است. در این سامانه‌ها، ضریب عملکرد به‌طور مستقیم به عملکرد اجکتور بستگی دارد. یکی از مهم‌ترین پیش‌نیازها برای بهبود عملکرد اجکتور، انجام یک شبیه‌سازی عددی دقیق و مطمئن برای پیش‌بینی مؤلفه‌های محلی و کلی جریان در اجکتور است. در این مطالعه، در ابتدا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) برای جریان دوبعدی، دارای تقارن محوری، حالت‌پایا و تراکم پذیر درون اجکتور فراصوتی، شبیه‌سازی عددی انجام‌شد. در قسمت بعدی این پژوهش، بهینه‌سازی هندسی برای چهار پارامتر هندسی تأثیرگذار اجکتور، یک‌بار با تابع هدف نسبت مکش و بار دیگر با تابع هدف بازده اگزرژی انجام‌شده است. استفاده از تابع هدف بازده اگزرژی برای اولین بار است که بر روی اجکتور انجام می‌گیرد. درنتیجه انجام بهینه‌سازی با تابع هدف نسبت مکش، هندسه اجکتوری حاصل شد که با تغییر ناچیز در فشار خروجی اجکتور، نسبت مکش آن به‌طور نسبی 53% افزایش داشته است. همچنین با انجام بهینه‌سازی هندسی با تابع هدف بازده اگزرژی، اجکتوری حاصل شد که بازده اگزرژی آن به‌طور نسبی 6/39% افزایش داشته است.