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汽车空调换热器的仿真模拟与设计
| 论文题名： | 汽车空调换热器的仿真模拟与设计 |
| 关键词： | 汽车空调;蒸发器;冷凝器;分布参数模型;仿真模拟 |
| 摘要： | 汽车空调换热器的工作过程是一个融合了传热和传质的复杂过程,它不仅涉及到换热器内部制冷剂的相变过程,而且涉及到外部空气的传热和传质过程。因此,对其工作性能的准确仿真和模拟,对于汽车空调换热器甚至制冷系统的优化设计、能耗的降低都具有重要意义。 目前国内外的研究大多采用分布参数模型建立换热器的热力模型,但却往往忽略了流体物性的沿程变化对换热和流通性能的影响,这些都与实际情况是不相符合的。本文结合浙江省科技计划项目“汽配产业转型升级关键技术研发与示范”(项目编号:2010C01015),开展了对汽车空调换热器的热力学性能的数值仿真优化模型及方法的研究。全文内容如下: 第一章:阐述了论文的研究目的和意义,分别介绍了制冷剂在微通道管内的换热和流动性能研究现状、空气在百叶窗翅片侧的换热和流动性能研究现状以及冷凝器和蒸发器的整体性能的仿真研究现状,并给出了本文的主要研究内容。 第二章:从对换热器仿真模拟的角度出发,以建立汽车空调换热器分布参数模型为目标,建立了一维稳态稳流下汽车空调换热器的数学模型,并分析了制冷剂R134a的物性参数对汽车空调换热器换热性能和流通性能的影响,讨论了R134a物性在汽车空调工况下的变化规律,在此基础上建立了汽车空调制冷剂R134a的热物性模型。 第三章:将汽车空调换热器的数学模型和R134a的热物性模型结合起来,通过分布参数的数学处理方法,建立了针对换热器不同相态段的通用稳态分布参数仿真模型。 第四章:以通用稳态分布参数仿真模型为基础,对换热器单相区和两相区进行了性能模拟和分析;分别分析了冷凝器和蒸发器的三个相区的连接原则,在此基础上讨论了汽车空调冷凝器和蒸发器的整体性能模拟方法。 第五章:给出了基于模拟的汽车空调换热器设计方法,将换热器的设计过程分成结构规划、初步设计与评价、结构优化设计三个步骤,详细阐述了这三大步骤的原理和方法,最后以一个实例说明整个设计过程。 第六章:对全文进行总结,总结了论文的主要工作及研究内容,并展望了课题未来的技术研究前景。 |
| 作者： | 姜胜利 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 曹衍龙;杨将新 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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