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电动汽车引射热泵空调系统性能模拟及实验研究
| 论文题名： | 电动汽车引射热泵空调系统性能模拟及实验研究 |
| 关键词： | 电动汽车;引射热泵空调;制冷性能;制热性能 |
| 摘要： | 为了提高电动汽车传统热泵空调（THPAC）系统的供热能力及COP，课题组设计了电动汽车引射热泵空调（EHPAC）系统，将车内、外侧换热器设计成前后排分离的形式，增大换热面积，并在车内、外侧前后排换热器间各加设一个引射器，可提供两个不同的高低温蒸发温度，提高压缩机吸气压力，增大蒸发器侧进出口焓差，从而提高系统的性能。本系统可通过阀件切换来实现制冷、制热、除雾及除霜四个模式。 本文对EHPAC系统进行了性能模拟及实验研究。首先对EHPAC系统各个部件进行了仿真模型的建立，再采用顺序模块法利用MATLAB编程对EHPAC系统进行模拟计算，分别研究在制冷及制热模式下，不同蒸发温度、冷凝温度及压缩机转速对EHPAC系统制冷及制热性能的影响。其次实验研究了在夏季及冬季工况下车外、车内参数对EHPAC系统制冷性能及制热性能的影响，并与相同工况下的THPAC系统性能进行了对比。通过模拟计算及实验研究，得出以下几点结论： （1）模拟结果表明：制冷及制热模式下蒸发温度每升高2℃，引射比分别减小约10.88%~12.11%及13.27%~14.99%；冷凝温度每升高2℃，引射比分别增大约10.73%~11.25%及15.16%；在本文模拟的制冷工况范围内，压缩机转速越高则引射比越大，但在制冷模式蒸发温度低于-2℃或制热模式蒸发温度低于-7℃工况下，压缩机转速对引射比影响不大。 （2）模拟结果表明：制冷及制热模式下EHPAC系统性能均优于THPAC系统；在本文模拟工况范围内，EHPAC系统制冷COP较THPAC系统高约16.66%~31.97%；EHPAC系统制热COP较THPAC系统高约11.63%~21.24%。 （3）实验结果表明：EHPAC系统的引射比随系统高低压差增大而增大，夏季车外温度或冬季车内温度每升高2℃，引射比增大约为13.1%~16.12%；在本文实验工况范围内，车内温度对EHPAC系统COP影响更大，夏季车内温度每升高2℃或冬季车内温度每降低2℃，EHPAC系统COP增大约为5.29%~5.88%。 （4）实验结果表明：夏季及冬季工况下EHPAC系统性能均优于THPAC系统；在本文实验工况范围内，EHPAC系统制冷量及制冷COP分别比THPAC系统高约21.48%~35.77%及13.02%~21.61%；而EHPAC系统制热量及制热COP分别比THPAC系统高约4.42%~14.45%及11.33%~18.34%。 （5）模拟与实验结果的比较表明，不同工况下的制冷量、制冷COP及制热量、制热COP的模拟值与实验值在整体上随不同变量的变化趋势是相一致的，模拟值与实验值的最大误差不超过15.02%，验证了EHPAC系统仿真模型的合理性。 |
| 作者： | 杜晓录 |
| 专业： | 制冷及低温工程 |
| 导师： | 郭宪民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津商业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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