汽車空調(diào)系統(tǒng)兩器（蒸發(fā)器和冷凝器）建模與仿真.pdf

1、汽車空調(diào)器系統(tǒng)的節(jié)能效果直接取決于蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機和膨脹閥之間動態(tài)特性的匹配狀態(tài)，要達到制冷系統(tǒng)四大部件之間的最佳匹配，首先必須深入了解它們各自的性能特性。汽車空調(diào)安裝在運動載體上，要求有較高的單位體積和單位重量制冷能力。本文以汽車空調(diào)系統(tǒng)中的核心部件冷凝器、蒸發(fā)器為對象，研究開發(fā)了具有移動邊界的反映兩器內(nèi)兩相流動及傳熱過程的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，論文的研究工作為提高蒸發(fā)器和冷凝器的換熱效率，優(yōu)化其結(jié)構(gòu)參數(shù)，合理布置流程，實現(xiàn)系統(tǒng)最佳匹配

2、具有重要的理論指導(dǎo)意義和工程應(yīng)用價值。 本文主要進行了以下研究工作： 建立了冷凝器、蒸發(fā)器的通用動態(tài)模型，在通用模型基礎(chǔ)上，引入制冷劑(或稱為“工質(zhì)”)特性，建立了可應(yīng)用于工程的蒸發(fā)器模型。為了準確描述兩器內(nèi)工質(zhì)的運動規(guī)律及其通用性，并根據(jù)實際工作可能出現(xiàn)的工況，把熱交換器分為三個區(qū)域——液態(tài)區(qū)、兩相區(qū)、氣態(tài)區(qū)，并分別對三個區(qū)域描述其守恒方程，所有這些常微分方程構(gòu)成兩器的動態(tài)通用動態(tài)模型； 為了使開發(fā)的模型適應(yīng)汽

3、車空調(diào)系統(tǒng)工況變化的要求，本文在開發(fā)的模型中考慮了兩器運行中可能發(fā)生的所有狀態(tài)，并采用一種狀態(tài)控制機制有效地處理模型運行過程中狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，對模型狀態(tài)參數(shù)的跟蹤機制實現(xiàn)了狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程中過程參數(shù)的光滑過渡； 根據(jù)日本制冷空調(diào)工程師協(xié)會(JSRAE)1998年出版的《Thermodynamic Properties of Pure and Blended Hydrofluorocarbon(HFC)Refrigerants》中推薦的方

4、法和數(shù)據(jù)，本文采用自由能方法(通過該方法建立的R134a方程已別被國際能源機構(gòu)(IEA)做為計算R134a物性的標準方程)開發(fā)了R134a的熱物性計算程序，作為兩器模型的結(jié)構(gòu)方程。 在上述研究工作的基礎(chǔ)上，本文設(shè)計了不同的仿真試驗方案，以蒸發(fā)器為例對該模型進行了校核及仿真分析。仿真試驗結(jié)果表明：本文建立的模型可在寬廣的范圍內(nèi)運行，保證仿真模型經(jīng)歷各種狀態(tài)變化，即蒸發(fā)器可在液體區(qū)、蒸汽區(qū)相互移動。仿真結(jié)果曲線表明各參數(shù)變化光滑，模