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基于微通道平行流蒸发器的电动汽车空调系统性能研究
| 论文题名： | 基于微通道平行流蒸发器的电动汽车空调系统性能研究 |
| 关键词： | 电动汽车;空调系统;平行流蒸发器;流动性能;翅片参数 |
| 摘要： | 在世界气候问题、环境问题、能源问题日趋严重的今天，电动汽车以其低污染、零排放、低噪声、高能效等优点成为汽车的发展方向。同传统燃油汽车一样，电动汽车也需要空调系统来保持车厢内舒适的驾乘环境。对于电动汽车来说，高效节能的空调系统也是必不可少的。电动汽车与传统汽车的系统构成在存在很大差别，没有发动机而有高压电源，传统压缩机失去了动力源而不再适用，所以电动汽车空调系统须采用电动压缩机。而且电动汽车乘客舱仪表台下车身空间有限，空调系统蒸发器布置受到较大限制，要求蒸发器单位体积具有较大换热量。本文为了解决这一问题，采用双层布置的微通道平行流蒸发器，进行了如下工作： 一、建立了R134a物性快速计算模型和湿空气物性快速计算模型，解决了计算机调用物性参数的精度和速度问题，提出了湿空气物性迭代计算逻辑，确定了区分蒸发器干、湿工况的标准。 二、建立了电动汽车空调系统主要部件的稳态仿真模型，包括采用集中参数法的涡旋压缩机模型、热力膨胀阀模型和制冷管路模型；采用分布参数法的微通道平行流冷凝器模型和微通道平行流蒸发器模型。考虑空泡系数，建立了制冷剂充注量模型。 三、对微通道平行流蒸发器进行实验研究，验证前文理论模型的精确性。通过实验研究了进风温度、迎面风速和制冷剂质量流量等工况变化时，微通道平行流蒸发器传热与流动性能的变化情况。通过仿真模型研究了翅片高度、翅片间距、开窗间距、开窗角度等空气侧结构和扁管孔数、孔形状、制冷剂流程数等制冷剂侧结构变化对微通道平行流蒸发器传热与流动性能的影响。 四、在前述部件模型的基础上，根据平衡条件将各部件的进出口参数耦合起来，建立了电动汽车空调系统性能稳态仿真模型。研究了在正常工况范围内，冷凝器进风温度、蒸发器进风温度、冷凝器迎面风速、蒸发器迎面风速、压缩机转速和系统充注量等工况因素对系统性能的影响，并提出相应优化建议。 五、在上述仿真模型的基础上，利用VB建立了电动汽车空调系统设计选型与性能仿真软件平台，可完成设计计算与仿真计算，并可保存、输出。对于汽车空调设计人员有很好的实用价值。 |
| 作者： | 方继华 |
| 专业： | 动力工程及工程热物理 |
| 导师： | 谷波 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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