Numerical assessment of steam ejector efficiencies using CFD

Ejector efficiencies for the primary nozzle, suction, mixing and diffuser were determined for the first time, according to their definitions, using an axi-symmetric CFD model. Water was considered as working fluid and the operating conditions were selected in a range that would be suitable for an air-conditioner powered by solar thermal energy. Ejector performance was estimated for different nozzle throat to constant section area ratios. The results indicated the existence of an optimal ratio, depending on operating conditions. Ejector efficiencies were calculated for different operating conditions. It was found that while nozzle efficiency can be considered as constant, the efficiencies related to the suction, mixing and diffuser sections of the ejector depend on operating conditions.

RésuméOn a calculé des rendements d'éjecteurs, pour ses differents parties—lance primaire, aspiration, mélange et diffuseur—par la première fois selon les definitions théoriques, en utilisant un modèle axi-simétrique type CFD. On a considéré l'eau comme fluide de travail, et les conditions opérationelles ont été choisies de façon à être convenables à un appareil d'air conditioné alimenté par de l'énergie solaire thermique. Le comportement de l'éjecteur a été calculé pour différents ratios entre la section de la gorge et la section à diamètre constant. Les résultats indiquent qu'il y a un ratio optimum, qui dépend des conditions opérationelles. Les divers rendements ont été calculés pour différents conditions opérationelles. On a conclu que le rendement de la lance peut être considéré comme constant, mais les rendements d'aspiration, mélange et diffuseur dépendent des conditions opérationelles.