汽車空調(diào)蒸發(fā)器的換熱研究與仿真優(yōu)化.pdf

1、在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境中，開發(fā)新產(chǎn)品是企業(yè)維持生存和長(zhǎng)期發(fā)展的重要保證。汽車空調(diào)產(chǎn)品的開發(fā)熱點(diǎn)主要圍繞著節(jié)能、節(jié)材、緊湊化和CFCs制冷劑工質(zhì)替代等領(lǐng)域展開。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，制冷裝置、空調(diào)系統(tǒng)消耗的能源越來越大、運(yùn)行費(fèi)用越來越高。就汽車空調(diào)系統(tǒng)領(lǐng)域而言，如何在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，對(duì)各部件及系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到最佳匹配狀態(tài)，確保節(jié)能、節(jié)材，降低運(yùn)行費(fèi)用就顯得尤為重要。 多孔扁管換熱器空氣側(cè)采用高性能的百葉窗翅片，制冷劑側(cè)采

2、用小水力直徑的多通道扁管，它的單位體積表面積大于700m2/m3，屬于高效緊湊式換熱器。目前廣泛應(yīng)用于汽車空調(diào)，是汽車空調(diào)的核心部件。近年來又被推廣應(yīng)用到家用空調(diào)等很多領(lǐng)域，以取代傳統(tǒng)的翅片圓管換熱器。 本文提出了等干度劃分微元和等長(zhǎng)度劃分微元相結(jié)合的算法，基于Matlab/Simulink對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行了仿真研究，建立了五大子系統(tǒng)，分別為；結(jié)構(gòu)參數(shù)子系統(tǒng)(Configeration parameters)、邊界條件子系統(tǒng)(Bou

3、ndary conditions)、兩相區(qū)子系統(tǒng)(Two-posture section)、單相區(qū)子系統(tǒng)(Superheatsection)、結(jié)果顯示部分(Results displaying)。在這五大部分中，又包括了很多大大小小的子系統(tǒng)，子系統(tǒng)義包括一般子系統(tǒng)、封裝子系統(tǒng)和條件子系統(tǒng)等三種不同類列的子系統(tǒng)。利用該系統(tǒng)分析了不同的制冷劑流量、空氣風(fēng)量和結(jié)構(gòu)參數(shù)等對(duì)蒸發(fā)器性能特性的影響，對(duì)影響蒸發(fā)器性能的主要參數(shù)進(jìn)行了研究，得出了一些具

4、有參考和指導(dǎo)意義的結(jié)論。并利用已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，證明模型具有很好的精度。根據(jù)蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)換熱性能的影響，本文優(yōu)化出一種新型蒸發(fā)器翅片結(jié)構(gòu)，其翅片間距FP=2.0mm，百葉窗間距LP=2.0mm，百葉窗開度LA=30度。 對(duì)于汽車散熱器，其內(nèi)部流體流動(dòng)與傳熱規(guī)律較一般換熱器更為復(fù)雜，僅靠實(shí)驗(yàn)測(cè)試并不能達(dá)劍開發(fā)新產(chǎn)品和精確設(shè)計(jì)的目的。本文在模型仿真的基礎(chǔ)上采用Fluent軟件更為深入的理解百葉窗翅片強(qiáng)化傳熱與流動(dòng)機(jī)理