車用熱泵小管徑換熱器開發(fā)與性能研究.pdf

1、為解決日益突顯的傳統(tǒng)資源緊張和城市環(huán)境污染問題,我國將發(fā)展新能源汽車作為重要戰(zhàn)略,在國家各項(xiàng)政策的支持下,國內(nèi)各汽車企業(yè)開展了一系列有關(guān)電動、混合動力及燃料電池等新能源汽車的研發(fā)和生產(chǎn)。而新能源汽車由于取消了發(fā)動機(jī)而沒有足夠的余熱,現(xiàn)階段的冬季取暖通常采用PTC電加熱的方式,而電加熱取暖的能耗占了新能源汽車總能耗的35％,嚴(yán)重降低新能源汽車的續(xù)駛里程。將熱泵系統(tǒng)應(yīng)用于新能源汽車中的方案,因其節(jié)能高效而備受國內(nèi)外研究者和汽車廠商的關(guān)注。而

2、傳統(tǒng)燃油汽車中普遍采用的全鋁平行流換熱器,因難以解決凝水排除和結(jié)霜化霜問題,無法在熱泵系統(tǒng)中使用。在此背景下,本文開展了小管徑管片式換熱器的開發(fā)與研究,具體內(nèi)容如下:
　　一、建立換熱器單體和熱泵系統(tǒng)仿真模型,以達(dá)到與平行流換熱器相同性能為目標(biāo),先后設(shè)計(jì)和優(yōu)化了四種不同結(jié)構(gòu)和尺寸的小管徑管片式換熱器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,開發(fā)的小管徑換熱器樣件#4在迎風(fēng)面積相同,且重量僅增加0.23kg的條件下,各項(xiàng)性能與平行流換熱器相當(dāng),達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

3、
　　二、通過實(shí)驗(yàn),研究了小管徑管片式換熱器和平行流換熱器在反復(fù)結(jié)霜和化霜的情況下,換熱器性能的變化情況。結(jié)果表明,全鋁平行流換熱器在反復(fù)結(jié)霜化霜過程中,不可逆地造成換熱器風(fēng)阻持續(xù)上升和換熱能力持續(xù)下降;而本文開發(fā)的小管徑管片式換熱器,在每次化霜結(jié)束后,換熱器的風(fēng)阻和換熱能力在每次化霜后能回復(fù)到初始狀態(tài),可保障熱泵系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
　　三、建立電動汽車熱泵系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺架,對采用本文開發(fā)樣件的車用熱泵系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果