电动汽车热泵空调系统制热工况的模拟研究

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1、电动汽车热泵空调系统制热工况的模拟研究刘海彪2015年6月中图分类号：U463.85UDC分类号：电动汽车热泵空调系统制热工况的模拟研究作者姓名刘海彪学院名称机械与车辆学院指导教师魏名山教授答辩委员会主席马朝臣教授申请学位工程硕士学科专业车辆工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年6月SimulationsofaheatpumpairconditioningsystemforelectricvehiclesunderheatingmodeCandidateName：LiuHaibiaoSchoolorDepartment:SchoolofMechanica

2、lEngineeringFacultyMentor:Prof.WeiMingshanChair,ThesisCommittee：Prof.MaChaochenDegreeApplied:MasterofEngineeringMajor：VehicleEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：June，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写

3、过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要本文通过试验和仿真研究了不同工况下电动汽车热泵空调系统的制热性能。主要研究内容包括：电动汽车热泵空调系统制热工况的试验研究；电动汽车热泵空调系统仿真模型的建立及验证；换热器对电动汽车热泵空调系统制热性能影响的仿真研究；压缩机、环境温度和毛细管直径对电动汽车热泵空调系统制热性能影响的仿真研究。本文对电动汽车热泵空调系统实验台架进行改进，试验研究了不同

4、环境温度下热泵空调系统的制热性能。基于AMESim软件环境，建立了电动汽车热泵空调系统仿真模型，并在制热工况下，对电动汽车热泵空调系统中各监测点处工质压力和温度的模拟值与实验值进行了对比分析。经对比分析可知，热泵空调系统各项参数模拟值与实验值的平均相对误差在允许范围之内，利用AMESim软件建立的电动汽车热泵空调系统仿真模型是准确的，能用于电动汽车热泵空调系统的性能分析和性能预测。本文仿真研究了换热器、压缩机、环境温度及毛细管对电动汽车热泵空调系统制热性能的影响。仿真结果表明：(1)随着室内换热器换热面积的增加，系统制热量少量增加，压缩机功耗下降明显，COP显著上升

5、；随着室外换热器换热面积的增加，系统制热量和压缩机功耗显著增加，COP上升不明显。(2)随着室内换热器风扇风速的增加，系统制热量增加不明显，压缩机功耗下降明显，系统COP显著上升。(3)随着压缩机转速和排量的增加，系统制热量和压缩机功耗显著增加，系统COP下降明显。(4)随着室外换热器环境温度的升高，系统制热量显著增加，压缩机功耗和系统COP少量增加。关键词：电动汽车；热泵空调；制热工况；实验；仿真I北京理工大学硕士学位论文AbstractTheheatingperformanceofaheatpumpairconditioningsystemwasresearch

6、edbyexperimentandsimulationinthispaper.Theresearchincludes:experimentalstudyoftheheatingperformanceofaheatpumpairconditioningsystemforelectricvehicles,establishingandverificationofthesimulationmodelofaheatpumpairconditioningsystemforelectricvehicles,simulationsofheatexchangereffectsont

7、heheatingperformanceofaheatpumpairconditioningforelectricvehicles,simulationsofcompressor,ambienttemperatureandcapillarydiametereffectsontheheatingperformanceofaheatpumpairconditioningforelectricvehicles.Thetestbenchoftheheatpumpairconditioningsystemwasimprovedinthispaper,andtheheati