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电动汽车热泵空调系统的模拟研究
| 论文题名： | 电动汽车热泵空调系统的模拟研究 |
| 关键词： | 热泵空调系统;Simulink模拟;补气增焓;回热器回热;电动汽车 |
| 摘要： | 随着社会的发展，电动汽车应用技术受到了广泛关注，在北方冬季当外界环境温度过低时，纯电动汽车的使用会受到极大限制，其中一个重要的原因就是电动汽车空调系统低温制热模式运行时，能量消耗很高，系统的COP严重衰减，电动汽车的续航里程受到极大的影响。因而能否开发出节能高效的热泵空调系统，已经成为制约纯电动汽车空调系统发展的主要问题之一。本文基于补气增焓式压缩机的工作原理，根据制冷原理的基础知识以及空调系统设备的结构特点，提出了带回热器的补气增焓热泵空调系统，并结合制冷剂的压焓图对该系统进行理论分析和介绍，然后对该系统完成了模拟计算分析。本文所做的工作及结论如下： （1）通过应用传热学、制冷原理、热力学等方面的专业知识，对所设计的带回热器的热泵系统中压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、中间经济器、回热器以及制冷剂热物性参数进行了数学建模，之后在工程软件Simulink中建立了以上各个部件和物性参数以及整个系统的仿真计算模型。模拟过程中，设置环境温度为-5℃、-10℃、-15℃，同时输入压缩机的转速和膨胀阀的开度，对热泵系统在不补气工况、补气增焓工况和补气且回热工况下运行时的系统性能进行模拟计算研究，得到了对应条件下的系统制热量、压缩机功率、压缩机排气温度、系统COP四种性能指标参数。 （2）对比以上三种工况下的数据，得出如下结论：当环境温度为-15℃时，在补气增焓工况以及补气且回热工况运行的情况下，系统能够将排气温度限制在85℃以下，为压缩机的安全运行提供了保障；当环境温度为-10℃时，补气且回热运行状态的制热量达到了5500W，较补气增焓工况提高了12％左右；当环境温度为-15℃时，补气且回热工况运行情况下，系统COP约为1.62，优于电加热供热等其它供热方式的工作效率。通过补气增焓工况与不补气工况的试验数据与模拟数据对比，验证了模拟过程与结果的可靠性和合理性，同时表明此模拟方法的可行性。 |
| 作者： | 许阳阳 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 王定标 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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