微通道分液冷凝汽车空调系统性能研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）微通道分液冷凝汽车空调系统性能研究郑文贤二？一五年六月１１８４５分类号：学校代号：ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０２０４４广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）微通道分液冷凝汽车空调系统性能研究郑文贤指导教师姓名、职称：陈颖教授学科（专业）或领域名称：动力工程及工程热物理学生所属学院：材料与能源学院论文答辩日期：２０１５年６月４日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎｇＵｎｉｖ

2、ｅｒｓｉｔｙｏｆｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅｇｇＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＡｎａｌｓｉｓｏｆＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｙｇ－ＳｓｔｅｍＵｓｉｎｇＭｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌＣｏｎｄｅｎｓｅｒｗｉｔｈｙ－ＬｉｏｎｉｑｕｉｄｖａｐｏｒＳｅｐａｒａｔＭａｓｔｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ；ＺｈｅｎｇＷｅｎｘｉａｎＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＣｈｅｎＹｉｎｇＪｕｎ

3、ｅ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｅｒｇｙＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ，５１０００６ｇ，ｇｇ，摘要摘要本文研发出一款微通道空冷分液冷凝器（ＬＳＭＣ），并对微通道分液冷凝器进行了理论分析和实验研宄及应用。先使用ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ编程语言，选择合适的微通道换热器换热模型和压降模型，，对微通道分液冷凝器进行管程结构的设计得到微通道分液冷凝器的热力性

4、能计算程序。通过实验方法验证程序的有效性及正确性，将实验数据与理论计算值进行比较后，证明了通过选取模型编程来计算微通道分液冷凝器的热力性能的方法是可行的。在本文研宄实验条件下，釆用ＳｈｉｇｅｒｕＫｏｙａｍａ换热模型的计算值与实验值的偏差均落在土２０％范围以内。ＺｈａｎＭ压降模型的计算ｇ值与实验值的偏差基本都在±２０％范围以内。管程数（ＮＰ）以及每管程管数（ＴＮＰＰ）对分液式微通道冷凝器管内冷凝换热系数和压力降均有明显影响，即合理管程的布置对冷凝器的热力性能有明显的改善，而管程数的选择在

5、换热器优化中占更重要的位置。本文将优化设计得到的冷凝器进行加工，通过搭建汽车空调系统试验台进行系统实验，分析微通道分液冷凝器在汽车空调系统中的性能，同时也加工了结构参数相同的微通道平行流冷凝器（ＰＦＭＣ），对比研宄了两种冷凝器在汽车空调系统中的性能差异。°实验结果表明，在标准工况下（室外侧干球温度为３５Ｃ、，室内干湿球温度为°°２７Ｃ，１９Ｃ，压缩机转速为１８００ｒ／ｔｎｉｎ，冷凝器进风风速为４．５ｍ／ｓ）工质为Ｒ１３４ａ的汽车空调系统中，ＬＳＭＣ系统和ＰＦＭＣ系统分别在制冷剂充

6、注量为ｌＯＯＯｇ和１０５０ｇ时得到最大ＣＯＰ，此充注量定为系统的最佳匹配充注量。在实验工况下，ＬＳＭＣ系统的ＣＯＰ随着冷凝器进风风速的增大而增大，随着冷凝器进风温度的增大而减小，同时在低转速时的ＣＯＰ比高转速时的ＣＯＰ大。在标准工况下，ＬＳＭＣ系统的制冷剂充注量比ＰＦＭＣ系统的少，ＬＳＭＣ的冷凝温度更加趋近于恒温冷凝，，温度变化更小平均冷凝温度较高，冷凝传热温差较大，更有利于提高冷凝换热量。ＬＳＭＣ能降低制冷剂侧的压降，其比ＰＦＭＣ低的原因主？。与ＰＦＭＣ相比较．要在于气液分离的作用，

7、在质量流量大３．１％１０８％的前提下，？ＬＳＭＣ的压降还低了．１％４０７．９％。在实验工况下ＬＳＭＣ系统比ＰＦＭＣ系统的制冷，？￣量提高了１．５％６．７％，．５％８．９％。，两个系统的耗功相当系统ＣＯＰ总体上提高了２Ｉ广东工业大学硕士学位论文ＬＳＭＣ系统怠速工况和城市工况下的制冷量分别比ＰＦＭＣ系统高出４．５％和４．．２％ＬＳＭＣ系统怠速工况和ＰＦＭＣ低２４％和，城市工况下的压缩机耗功分别比２．２％６％。，ＬＳＭＣ系统怠速工况和城市工况下的ＣＯＰ分别比ＰＦＭＣ高出７．１％

8、和６．。？在实验工况下，ＬＳＭＣ系统比ＰＦＭＣ系统的火用效率提高了３．５％１０．８／。关键词：微通道分液冷凝器汽车空调热力性能ＣＯＰ；；；；ＩＩＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｔ－－ｉｓａｐｅｒｒｏｄｕｃａｎａｉｒｃｏｏｌｅｄｌｉｕｉｄｖａｏｒｓｅａｒａｔｉｏｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｃｏｎｄｅｎｓｅｒｐｐｑｐｐＬＳＭＣａｎ