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电动汽车空调换热器设计制造工艺的优化研究
| 论文题名： | 电动汽车空调换热器设计制造工艺的优化研究 |
| 关键词： | 电动汽车;空调系统;微通道换热;数值模拟;ANSYS软件 |
| 摘要： | 近年来,汽车工业得到了快速发展,然而伴随着化石燃料的枯竭,汽车逐渐驶入“无油”时代,电动汽车作为环保节能型汽车也就应运而生。电动汽车空调的高效率是其具有更高续驶里程的基础,而汽车空调换热器性能的优劣则是空调系统高效率的关键。微通道换热器作为一种高效、节材、环保、轻量的换热器,成为电动汽车空调换热器的首选。本文通过试验和数值模拟相结合的方法,详细研究了“BDe6”型电动汽车空调换热器的流程优化设计和钎焊工艺。 本文开展的主要工作及取得的主要成果如下: 1.利用TESCOR汽车空调换热器性能试验台,测试不同工况、不同流程的8款平行流式换热器的换热量、制冷剂压降、流量和制冷剂出口温度等性能参数,依据试验测得的数据拟合相应的变化曲线。分析总结出“BDe6”型电动汽车空调换热器的最优流程比例为0.41∶0.28∶0.18∶0.13。 2.分析了钎焊设备和钎焊各工艺参数的影响和设定方法。对595℃～620℃范围内的6组钎焊温度下的18件样件进行了钎焊,并通过气密性检验、人工醋酸盐雾试验和金相组织观察等方法,对产品接头质量进行了分析。根据6组样件的钎焊结果,确定了合理的钎焊工艺参数:网带速度800mm/min、喷淋钎剂浓度5％、手涂浓钎剂浓度23％、氮气纯度99.999％以上、干燥温度230℃,钎焊设定温度控制在610℃～615℃间。 3.建立了换热器的ANSYS有限元模型,运用数值模拟技术和试验相结合的方法,验证了试验阶段的钎焊工艺:设定焊接时间1800s,钎焊温度为610℃和615℃,在该工艺参数下的温度场分布最为合理。 4.以ANSYS有限元模型优化后得到的工艺参数为理论基础,将钎焊温度设定为660℃,网速改为1200mm/min,同样获得了符合要求的钎焊接头。该工艺缩短了试验时间,降低了生产成本,使生产效率提高了50％。 通过以上研究工作表明,利用数值模拟技术参与汽车空调换热器生产的方案是可行的,可以为类似结构零件的生产加工提供理论依据。研究高效钎焊方法和科学的钎焊工艺组合可以降低焊接成本,进而降低换热器生产成本,提高工作效率,提升企业档次。本文对指导实际的电动汽车空调换热器生产具有重要的理论意义和实用价值。 |
| 作者： | 王焕云 |
| 专业： | 机械电子工程 |
| 导师： | 岳明君 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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