仿真分析技术在空调系统上的应用.pdf

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1、专题仿真与测试10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.05.020仿真分析技术在空调系统上的应用崔建维，杨菲菲，王海萍（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：文章介绍了仿真分析在某轻客车型上的应用，从单体模型、一维分析和三维分析等方面，详细阐述了空调降温性能仿真的研究过程，通过仿真分析结果和试验车结果对比表明该技术完全具有可行性，并且对应用于其他车型上均有着重要的意义。关键词：仿真；一维；降温中图分类号：U467.3文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)05-60-04Applicat

2、ionOfTheSimulationAndAnalysisAnACSystemCuiJianwei,CaoHuangqin,WangHaiping（AnhuiJianghuaiAutomobileCo.Ltd,AnhuiHefei230601）Abstract:Thethesisintroducestheapplicationofthesimulationandanalysisinlight-bustype.Itelabotatesthestudyprocessofcoolingsimulationbymonomermodelandone-d

3、imensionalanalysisandthree-dimensionalanalysisetc.Theresultsprovethatthetechnologyiscompeletlypracticable.Andtheprogramalsohasimportantsignificanceontheapplyofothermodels.Keywords:simulation;One-dimensional;coolingCLCNO.:U467.3DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)05-60-04

4、前言1、仿真分析技术应用的意义随着汽车行业的高速发展，汽车空调所面临的问题层出空调系统开发及方案验证方法主要依赖于相关测试数据不穷，这就要求我们要提出解决问题和提供方案的新要求。及积累的经验，方案缺少相应的理论依据，导致开发周期长；同时，汽车行业竞争激烈，面临严峻的考验例如严格的规范、大量的台架试验环模试验费用也非常高，增加开发成本，大时间成本和经济成本等。一般汽车空调系统的性能主要是靠大降低了车型的竞争力。针对某轻客车型空调系统制冷性能大量系统台架试验及整车环模试验进行评价，但由于汽车空进行仿真分析，先对制冷系统单体进行模拟计算，在采用某调

5、系统的复杂性，当出现汽车除霜、采暖、降温等性能达不一维仿真软件建立完整的空调系统一维仿真模型，根据输入到要求时，传统方法只能通过相关测试数据及积累的经验对条件对模型进行计算并提供空调系统匹配分析及各个部件优系统及零部件进行改进，然后通过多轮的制作物理样机和重化方案，最后进行整车性能模拟并与试验数据对比确认，以复大量的试验进行方案验证最终才能使空调系统满足其性能此指导江淮后续车型空调系统的开发。要求。1.1制冷单体模型的建立1.1.1蒸发器模型建立作者简介：崔建维，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。61汽车实用技术2017年第5期在一维模型中

6、制冷剂侧页面建立蒸发器模型，对输入需（1）要的相关参数如蒸发器尺寸、扁管、翅片、试验条件等（见Q为平行流式换热器换热量；图1到图7）。WK为WI与WO热容流中的最小值；TI(in)为内部介质侧进口温度；TO(out)为外部空气侧进口温度；φ为操作特性参数；操作特性参数φ为两种介质在不同的进口温度中的热交换影响因素，因为空气的比热容大于冷媒R134a，所以计算公式为：图1蒸发器模型流程参数（2）（3）（4）（5）图2模型扁管参数最终通过计算（2）、（3）、（4）、（5）得出：N为热交换器的扁管排数；WI为内部介质侧热容；WO为外部空气侧热容；图

7、3蒸发器模型翅片参数KA为热交换系数；A0为换热器的迎风面积；通过上述公式查阅相关物质物理特性即可算出换热器芯体的换热量。1.1.2冷凝器模型建立冷凝器与蒸发器都是为平行流式换热器所以建模类型相同，同样输入基本尺寸参数、扁管、翅片、试验条件等，通过对冷凝器单体模型的建立可以得到冷凝器换热量、空气侧图4蒸发器模型试验条件参数阻力、制冷剂侧阻力、出风温度等等重要参数，对汽车空调系统匹配和优化提供依据。1.1.3压缩机模型建立定义不同压力下的压缩机容积效率及等熵效率（见图7）。图6蒸发器模型制冷剂侧和空气侧性能参数以相同方式建立某轻客车型前后两个蒸

8、发器模型。1.1.1.1模型理论分析通过理论对模型进行分析说明，建立蒸发器模型的需求是根据系统时刻变化算出对应的换热量。图7压缩机参数模型中采用的为平行流式换热器，