发动机废热驱动吸收/压缩混合制冷循环动态及实验特性研究

摘要

随着汽车消耗石化燃料的逐年增加，车辆的节能减排技术受到学者越来越多的重视。目前大部分汽车空调采用压缩式制冷系统，然而提供冷量的同时增加了废气排放量和发动机油耗，因此如何合理高效地回收发动机排气及冷却水的热量用于驱动吸收式制冷循环，实现热能梯级利用是车辆节能减排一个很好的思路。
　　为了解车用吸收式制冷系统性能参数随时间的变化规律，更好地设计自动控制系统，本文通过Fortran语言编写了一套R124-DMAC为工质对的鼓泡吸收式制冷系统的动态模拟程序，基于此模拟了单效吸收式制冷系统在不同工况下性能参数随时间变化关系，并对系统作扰动分析。接着根据汽车实际运行工况，动态模拟了不同排气参数和中间压力对两级吸收压缩混合制冷系统性能的影响，给系统性能的预测带来便利，为机组的实际应用提供了理论模型，同时为热物性参数的参考计算及数学模型的改进优化奠定了基础。之后设计并搭建单效吸收式制冷系统验证样机，证实动态模拟计算结果的准确性，及R124-DMAC工质对在运行工况下的稳定性，通过改变热空气进口温度、浓溶泵流率和冷冻水温度对系统进行测试分析。表明了类似该工质对性能参数的制冷工质用于汽车空调的可行性，为今后车用吸收式制冷机的研究提供参考。

目录

声明

摘要

1 课题研究背景

1．1 汽车余热驱动制冷循环系统的国内外研究现状

1．1．1 喷射式制冷系统

1．1．2 吸附式制冷系统

1．1．3 吸收式制冷系统

1．2 三种汽车余热驱动制冷循环系统方式比较

1．2．1 系统性能系数比较

1．2．2 装置结构、安全性比较

1．3 汽车余热驱动吸收式系统国内外研究进展

1．4 本文研究内容

2 发动机余热吸收式制冷系统原理及热力计算

2．1 吸收式制冷循环机理

2．2 单效吸收式制冷系统热力循环计算

2．2．1 设计热力循环参数

2．2．2 吸收制冷热力循环计算

2．3 主要装置结构设计

3 单效吸收制冷系统动态模型

3．1 模型合理假设

3．2 各个结构数学模型

3．2．1 发生器模型

3．2．2 吸收器模型

3．2．3 冷凝器模型

3．2．4 蒸发器模型

3．2．5 溶液热交换器模型

4 动态模拟结果分析

4．1 单效吸收式制冷系统动态模拟结果与分析

4．1．1 仿真时间步长研究

4．1．2 与稳态模拟结果比较

4．1．3 外界变量对系统性能影响

4．1．4 本节小结

4．2 双级鼓泡吸收／压缩制冷系统动态模拟结果与分析

4．2．1 中间压力对系统性能影响

4．2．2 排气参数对系统性能影响

4．2．3 本节小结

5 鼓泡吸收式制冷系统实验装置与实验结果分析

5．1 实验系统

5．1．1 吸收式制冷循环设备选择

5．1．2 测试设备及误差分析

5．2 单效鼓泡吸收式制冷实验结果

5．2．1 实验系统稳定性

5．2．2 实验测试数据与结果分析

5．3 实验结果与相关文献数据比较

5．4 实验结果与动态模型模拟结果比较

5．5 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢