微通道分液冷凝汽車空調(diào)系統(tǒng)性能研究.pdf

1、本文研發(fā)出一款微通道空冷分液冷凝器(LSMC)，并對(duì)微通道分液冷凝器進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究及應(yīng)用。先使用Visual Basic編程語(yǔ)言，選擇合適的微通道換熱器換熱模型和壓降模型，對(duì)微通道分液冷凝器進(jìn)行管程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，得到微通道分液冷凝器的熱力性能計(jì)算程序。通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證程序的有效性及正確性，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論計(jì)算值進(jìn)行比較后，證明了通過(guò)選取模型編程來(lái)計(jì)算微通道分液冷凝器的熱力性能的方法是可行的。在本文研究實(shí)驗(yàn)條件下，采用Shiger

2、u Koyama換熱模型的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的偏差均落在±20％范圍以內(nèi)。Zhang M壓降模型的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的偏差基本都在±20％范圍以內(nèi)。管程數(shù)(NP)以及每管程管數(shù)(TNPP)對(duì)分液式微通道冷凝器管內(nèi)冷凝換熱系數(shù)和壓力降均有明顯影響，即合理管程的布置對(duì)冷凝器的熱力性能有明顯的改善，而管程數(shù)的選擇在換熱器優(yōu)化中占更重要的位置。
　　本文將優(yōu)化設(shè)計(jì)得到的冷凝器進(jìn)行加工，通過(guò)搭建汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，分析微通道分液冷凝器在

3、汽車空調(diào)系統(tǒng)中的性能，同時(shí)也加工了結(jié)構(gòu)參數(shù)相同的微通道平行流冷凝器(PFMC)，對(duì)比研究了兩種冷凝器在汽車空調(diào)系統(tǒng)中的性能差異。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在標(biāo)準(zhǔn)工況下（室外側(cè)干球溫度為35℃，室內(nèi)干、濕球溫度為27℃，19℃，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速為1800r/min，冷凝器進(jìn)風(fēng)風(fēng)速為4.5m/s）工質(zhì)為R134a的汽車空調(diào)系統(tǒng)中，LSMC系統(tǒng)和PFMC系統(tǒng)分別在制冷劑充注量為1000g和1050g時(shí)得到最大COP，此充注量定為系統(tǒng)的最佳匹配充注量

4、。
　　在實(shí)驗(yàn)工況下，LSMC系統(tǒng)的COP隨著冷凝器進(jìn)風(fēng)風(fēng)速的增大而增大，隨著冷凝器進(jìn)風(fēng)溫度的增大而減小，同時(shí)在低轉(zhuǎn)速時(shí)的COP比高轉(zhuǎn)速時(shí)的COP大。
　　在標(biāo)準(zhǔn)工況下，LSMC系統(tǒng)的制冷劑充注量比PFMC系統(tǒng)的少，LSMC的冷凝溫度更加趨近于恒溫冷凝，溫度變化更小，平均冷凝溫度較高，冷凝傳熱溫差較大，更有利于提高冷凝換熱量。LSMC能降低制冷劑側(cè)的壓降，其比PFMC低的原因主要在于氣液分離的作用。與PFMC相比較，在質(zhì)量流

5、量大3.1％～10.8％的前提下，LSMC的壓降還低了7.1％～40.9％。在實(shí)驗(yàn)工況下，LSMC系統(tǒng)比PFMC系統(tǒng)的制冷量提高了1.5％～6.7％，兩個(gè)系統(tǒng)的耗功相當(dāng)，系統(tǒng)COP總體上提高了2.5％～8.9％。
　　LSMC系統(tǒng)怠速工況和城市工況下的制冷量分別比PFMC系統(tǒng)高出4.5％和4.2％，LSMC系統(tǒng)怠速工況和城市工況下的壓縮機(jī)耗功分別比PFMC低2.4％和2.2％，LSMC系統(tǒng)怠速工況和城市工況下的COP分別比PFMC