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)，并對微通道分液冷凝器進行了理論分析和實驗研究及應用。先使用Visual Basic編程語言，選擇合適的微通道換熱器換熱模型和壓降模型，對微通道分液冷凝器進行管程結構的設計，得到微通道分液冷凝器的熱力性能計算程序。通過實驗方法驗證程序的有效性及正確性，將實驗數(shù)據(jù)與理論計算值進行比較后，證明了通過選取模型編程來計算微通道分液冷凝器的熱力性能的方法是可行的。在本文研究實驗條件下，采用Shiger

2、u Koyama換熱模型的計算值與實驗值的偏差均落在±20％范圍以內(nèi)。Zhang M壓降模型的計算值與實驗值的偏差基本都在±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)化設計得到的冷凝器進行加工，通過搭建汽車空調(diào)系統(tǒng)試驗臺進行系統(tǒng)實驗，分析微通道分液冷凝器在

3、汽車空調(diào)系統(tǒng)中的性能，同時也加工了結構參數(shù)相同的微通道平行流冷凝器(PFMC)，對比研究了兩種冷凝器在汽車空調(diào)系統(tǒng)中的性能差異。
　　實驗結果表明，在標準工況下（室外側干球溫度為35℃，室內(nèi)干、濕球溫度為27℃，19℃，壓縮機轉(zhuǎn)速為1800r/min，冷凝器進風風速為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、。
　　在實驗工況下，LSMC系統(tǒng)的COP隨著冷凝器進風風速的增大而增大，隨著冷凝器進風溫度的增大而減小，同時在低轉(zhuǎn)速時的COP比高轉(zhuǎn)速時的COP大。
　　在標準工況下，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％。在實驗工況下，LSMC系統(tǒng)比PFMC系統(tǒng)的制冷量提高了1.5％～6.7％，兩個系統(tǒng)的耗功相當，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