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电动汽车用直线压缩机制冷系统性能研究
| 论文题名： | 电动汽车用直线压缩机制冷系统性能研究 |
| 关键词： | 电动汽车;直线压缩机;制冷性能;炯效率 |
| 摘要： | 推动电动汽车的发展是中国实现“双碳”目标的重要技术手段，然而，续驶里程焦虑严重制约着电动汽车的市场化。空调系统作为电动汽车最大的辅助耗能系统，对电动汽车续驶里程的影响尤为明显，因此，可以利用高性能的压缩机来降低空调系统的能耗，提高电动汽车的续驶里程。直线压缩机由于取消了曲柄连杆结构，具有效率高，结构紧凑等优点，对于电动汽车热泵空调系统具有广阔应用前景。 本文介绍了一种动磁式无油直线压缩机，并搭建了基于该压缩机的VCR(蒸气压缩制冷)系统试验台，在LabVIEW中构建了数据采集系统，利用PID控制器调节活塞行程及偏移，通过零填充快速傅里叶变换和最小化算法对设备信号进行重建以消除信号的相位滞后现象，并对数据进行不确定度分析，验证了试验台的可靠性。 文章以R152a作为R134a的替代制冷剂，对基于动磁式无油直线压缩机的制冷系统性能进行了试验研究。结果显示，相较于R134a，R152a的容积效率、制冷量和COP(性能系数)分别提高了16％、13％、14％，因此，R152a可作为R134a的替代制冷剂，但若将R152a直接应用于现有系统，由于R152a的排气温度较高，需对现有系统排气口做耐高温处理。此外，与已有研究结果对比表明，直线压缩机相较于传统往复式和涡旋式压缩机具有更高的COP。 文章还基于能量守恒与活塞动力学建立了直线压缩机的数值模型，模型结果与试验数据的对比误差分析显示，模型的整体误差在±l5％以内，模型具有较好的准确性。并将模型用于车载空调温度下压缩机泄漏、容积效率和热力学效率等性能的预测。 文章最后建立了直线压缩机VCR系统的炯损分析模型，对制冷系统及其部件进行了炯损分析。结果显示，整个系统部件的炯损中压缩机所占的比例最大，平均占比近40％，膨胀阀的炯损最小。R134a的炯损总体高于R152a，进一步证实了R152a作为Rl34a的替代制冷剂提高系统性能的可行性。此外，可通过升高蒸发器温度、降低冷凝器温度、过热度和过冷度来降低系统的炯损，提高系统的炯效率。 |
| 作者： | 鲍鑫 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 梁昆;程航 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 扬州大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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