基于CFD的汽車空調(diào)平行流冷凝器的仿真試驗(yàn)研究.pdf

1、汽車空調(diào)平行流冷凝器屬于緊湊型換熱器，是在管帶式冷凝器基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，具有體積小、質(zhì)量輕、換熱效率高等優(yōu)點(diǎn)，其換熱性能的優(yōu)劣對汽車空調(diào)性能的影響很大。平行流冷凝器主要依靠空氣側(cè)百葉窗和制冷劑側(cè)扁管進(jìn)行對流換熱，因此，空氣側(cè)百葉窗及制冷劑側(cè)扁管的結(jié)構(gòu)參數(shù)對平行流冷凝器性能的影響很大。本義通過研究百葉窗和扁管結(jié)構(gòu)參數(shù)對冷凝器空氣側(cè)和制冷劑側(cè)換熱系數(shù)、壓降及流動(dòng)特性變化的影響，對百葉窗和扁管的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。開展的主要研究工作有以下幾方面:<

2、br>　　一是基于CFD方法進(jìn)行的平行流冷凝器空氣側(cè)和制冷劑側(cè)的性能研究。分別建立平行流冷凝器空氣側(cè)百葉窗的CFD模型，對平行流冷凝器百葉窗流道內(nèi)氣流的流場、溫度場及壓降等參數(shù)進(jìn)行數(shù)值仿真，研究平行流冷凝器百葉窗結(jié)構(gòu)在迎風(fēng)風(fēng)速、流道長度相同的條件下，不同百葉窗角度和間距的冷凝器空氣側(cè)的散熱量、氣流流場及壓力等變化規(guī)律，得出當(dāng)百葉窗角度在27°～28°，間距在1.6mm～1.8mm時(shí)，空氣流過百葉窗流道的流場分布較均勻，壓降和換熱量等性能

3、最優(yōu)。
　　其次，對平行流冷凝器單相流程扁管中制冷劑的流場、各扁管出口流量等參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的工藝要求，開展了扁管伸入集流管深度H對制冷機(jī)流動(dòng)均勻性的影響研究，研究表明在集流管進(jìn)口流量為0.044kg/s，扁管伸入集流管深度H為1/2D時(shí)，制冷劑流出扁管的壓降最低，換熱量最大，為了提升扁管出口流量均勻度和出口流量，采用“D”形集流管代替普通“O”形集流管，數(shù)值模擬仿真結(jié)果表明，“D”型管的使用可以在保證扁管結(jié)構(gòu)

4、強(qiáng)度的條件下，提高出口流量均勻度。
　　最后，利用上述模擬仿真研究結(jié)果，對不同空氣側(cè)和制冷劑側(cè)的多組平行流冷凝器進(jìn)行試驗(yàn)研究，得到各組不同結(jié)構(gòu)參數(shù)下平行流冷凝器空氣側(cè)換熱系數(shù)、壓降、空氣流量、制冷劑扁管出口流量、出口流量均勻度以及壓降等參數(shù)，試驗(yàn)研究的結(jié)果與數(shù)值仿真基本吻合，表明數(shù)值模擬對平行流冷凝器空氣側(cè)及制冷劑側(cè)結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的分析結(jié)果是可靠的，同時(shí)也表明CFD用于平行流冷凝器空氣側(cè)百葉窗和制冷劑側(cè)扁管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是可行的，該方法