段文利 杨洪海 张田田 司钰文

东华大学环境科学与工程学院

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气泡泵是无泵制冷循环中的动力之源，仅仅靠一根垂直管内生成的气液两相流动就可以为整个循环提供驱动力，将制冷剂从低位储液器提升到高位储液器，如图1。由于此特性，气泡泵具有低品位能源（太阳能、废水余热等）驱动，无活动部件，系统相对稳定，噪声低的优点。因此，气泡泵受到国内外学者的关注。

图1 气泡泵运行原理的示意图

气泡泵根据加热方式可以分为沿程加热式气泡泵和底部加热式气泡泵，相对沿程加热式气泡泵，底部加热式的研究更多。以底部加热式气泡泵为研究对象，Marcus Pfaff[1]从制冷系统的热力学角度对气泡泵进行分析，发现加热功率对气泡泵的效率影响甚微。而Benhmidene[2]搭建DAR 制冷系统实验台，通过研究20-200W 下加热功率对于气泡泵的影响，认为加热量是影响气泡泵性能的重要参数之一。A.Koyfman[3]设计了连续的气泡泵实验装置，实验发现加热功率是决定气泡泵性能的主要参数之一。另外U.Jakob[4]与N.Ben Ezzine[5]认为热流输入形式对于气泡泵性能有很大影响。汤成伟[6]通过实验研究了气泡泵的启动时间随压力的变化情况，发现加热功率对于液体提升量和稳定性有很大影响。Soo W.Jo[7]建立三维物理模型，利用CFX 模拟软件研究氨水在气泡泵的气液两相流动情况。

从流动和传热角度分析，沿程加热式气泡泵内气液两相流动更加复杂，整根垂直管管壁都会产生气泡，沿着上升过程不断聚合、冷凝湮灭，流态更加复杂。……