采用亲水膜的汽车空调蒸发器传热性能及空气阻力特性研究

摘要

强化蒸发器的换热能力是汽车空调节能的主要措施之一。强化蒸发器换热的途径有多种，对蒸发器翅片表面进行亲水处理就是其中一种。 采用亲水膜的汽车空调蒸发器，其翅片表面所具有的“亲水性”使得在结露情况下形成的冷凝水能在翅片表面铺展并迅速流走，从而避免了普通蒸发器在湿工况下形成“水桥”所带来的有效风量下降、换热量减小等影响。另一方面，亲水膜的采用使得空气侧风阻减小，这样能减小风机能耗，降低噪声。 本文测量了湿工况下未采用亲水膜的蒸发器内水桥的分布和大小，提出了有效换热面积系数的新概念，从有效换热面积、表面传热系数和传热温差等方面分析了采用和未采用亲水膜对传热及空气阻力特性的影响机理。 本文建立了汽车空调蒸发器稳态数学模型。对干、湿工况下采用与未采用亲水膜的蒸发器进行了模拟计算，并进行了实验验证。结果表明采用亲水表面处理在湿工况下对蒸发器传热性能和空气阻力特性有明显改善，换热量增加了5﹪，空气侧风阻减小了30～52﹪。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：符号表

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章前言

1.1课题的意义

1.1.1现代汽车空调的功能及其重要性

1.1.2汽车空调的节能技术

1.2汽车空调蒸发器强化传热的研究

1.2.1汽车空调蒸发器的传热过程

1.2.2汽车空调蒸发器的强化传热

1.2.3蒸发器表面亲水处理的研究

1.3本文所做的工作

第二章蒸发器仿真研究

2.1蒸发器表面处理的亲水原理

2.1.1表面亲水性的判断依据

2.1.2亲水膜的亲水机理

2.1.3影响亲水涂层铝箔亲水性的因素

2.2蒸发器数学模型

2.2.1控制体的选取

2.2.2控制方程

2.3制冷剂侧换热系数及压降

2.3.1制冷剂侧换热系数

2.3.2制冷剂侧压降

2.4空气侧传热和压降

2.4.1采用亲水膜对有效换热面积的改变

2.4.2采用亲水膜对表面传热系数的影响

2.4.3采用亲水膜对传热温差的改变

2.4.4采用亲水膜蒸发器空气侧风阻

2.5蒸发器计算框图

2.6计算结果与分析

2.6.1制冷剂侧

2.6.2空气侧

2.7小结

第三章实验装置与实验研究

3.1实验样机

3.2实验系统装置

3.2.1测试室

3.2.2测试风洞

3.2.3房间空气处理系统

3.2.4辅助设备

3.2.5数据采集/控制系统

3.3实验原理

3.4汽车空调蒸发器性能实验

3.4.1风阻对比实验与分析

3.4.2传热对比实验与分析

3.5采用亲水膜对系统性能的影响的分析

3.6小结

第四章结论

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况