利用汽车冷却废热驱动的喷射式空调器及其制冷工质的分析

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1、摘要汽车空调系统在汽车中的重要性日益突出，国际汽车市场竞争日趋激烈，为获得市场，生产出价廉、安全、舒适和低排放的汽车是各大汽车生产商的努力目标。汽车空调系统作为影响汽车舒适性的主要因素之一，已成为汽车市场竞争的主要手段之一。汽车空调运行引起的温室气体排放量约占汽车排气管排放量的2％～10％，随着高性能发动机的使用，这一比例逐渐变大，汽车节能问题也成为各国所关注的焦点。由于汽车燃烧效率比较低，从而大量的能量被排放到大气中，不仅浪费资源，而且还会造成环境污染，因此利用低品位的汽车废热驱动的喷射式制冷系统是解决这些问题的有效途径。为此，本文对利用冷却废热驱动的喷射式制冷系统的主要研究

2、工作和结论有：(1)由于喷射式制冷系统的性能在很大程度上取决于制冷工质的选择，因此建立了喷射式制冷系统分析和工质热物性计算的简单模型，比较了六种新的无污染工质对喷射式制冷系统的影响，通过计算比较本文选用R600a为喷射式制冷系统制冷剂。(2)在一维气体喷射器的热力分析和结构设计模型基础上，研究了气体喷射器的喷射系数计算的理想模型及结构设计与工作参数之间的关系。为制冷量为11．63kW,载客量为20～30人的中巴汽车设计了利用汽车冷却废热驱动的喷射式制冷系统中的气体喷射器的结构尺寸。(3)对气体喷射器进行流动动力学分析，建立数值模拟所需要用的控制方程，对湍流方程进行了推导，并采用

3、控制体积法对二维问题的控制方程进行离散推导，给出本文气体喷射器的数值计算方法。(4)建立气体喷射器的理想模型，采用大型计算流体动力学软件Fluent对超音速气体喷射器内流体混合过程进行数值模拟，得出了工作参数与气体喷射器性能的关系及各种特征几何参数对气体喷射器性能的影响。同时对气体喷射器的结构尺寸进行优化，得出其最优值。关键词：汽车空调、汽车冷却废热、喷射式制冷系统、R600a、气体喷射器、FluentAbstractTheautomobileairconditioningsystemsaregettingmoreandmoreimportantfortheautomobile

4、，theinternationalautomobilemarketisbecomingincreasinglyfierce，inordertoobtainmarkettoproducecheap，safe，comfortableandlow—emissionvehiclesisthemajortargetforvehiclemanufacturers．Motorvehicleair-conditioningsystemsasacomfortimpactofoneofthemainfactors，theautomarkethasbecomeoneofthemajormeansof

5、competition．TheoperationofgreenhousecausedbyAutomobileair-conditioninggasemissionisof2percentto10percentcausedbythecarexhaustpipeemissions，withtheuseoflligh—performanceengine，theratiograduallylarger,theautomobileenergyconservationhasalsobecomeattentionfocalpointinvariouscountries．Astheautomo

6、bilecombustionefficiencyislOW,themassiveenergiesaredischargedtotheatmosphere，Itleadstonotonlywasteofresourcesbutalsoenvironmentalpollution，Aneffectivewaytosolvetheseproblemsisthebi·-ejetorrefrigerationsystemwhichCanbeactuatedbythelow·-gradeautomobilewasteheat．Therefore，Themaincontributionsof

7、thepaperaboutbi—ejetorrefrigerationsystemwhichisactuatedbytheautomobilecoolingwasteheatareasfollows：(1)Asjetrefrigerationsystemperformancemainlydependsonthechoiceofrefrigerant，asimplemodelismadetoanalysistherefi'igerationsystemandcalculatethermalpr