熱電併給ユニットに結合された蒸気エジェクター技術は、熱電併給のデカップリングおよび深い電力ピーク調整を効果的に実現できる。システムのコア部品として、蒸気エジェクターの性能はユニットの運転効率と安定性に直接影響を与える。まず高温高圧蒸気エジェクターに対して一次元熱力学設計モデルを提案し、このモデルは可圧縮混合層の発達特性を考慮し、混合渦巻吸引機構に基づき可圧縮混合層厚さの概念を導入してエジェクターの半径方向寸法を決定する。次に数値シミュレーションを用いてエジェクターの性能および流れ場特性を解析し、軸方向寸法をさらに最適化し、最適構造としてノズル距離6 mm、混合室長42 mm、拡散室角度4.4°を推奨する。最後に実験システムを構築して設計手法を検証し、設計手法に基づいて設計されたエジェクターの吸引係数と実験値の平均相対誤差は6.6%であり、設計手法の正確性を検証した。研究結果は高温高圧蒸気エジェクターの構造設計に理論的指針を提供し、重要な工学的価値を有する。

熱電分離;エジェクター;高温高圧;混合渦巻吸引;熱力学モデル