客车空调平行流冷凝器传热流动特性研究

摘要

冷凝器是客车空调系统中关键换热设备，其结构尺寸和换热流动性能对客车空调系统的布置、客车空调的运行特性和经济性有重要的影响。本文针对扬州杰信车用空调有限公司的12米客车空调系统，以工程热力学和传热学为基础，对其进行分析、抽象和简化，利用MATLAB软件建立客车空调系统制冷剂、压缩机、蒸发器、冷凝器以及节流装置的数值计算模型，重点对平行流冷凝器进行研究。对于每个流程，取一根多孔扁管为研究对象，沿制冷剂流动方向将扁管划分为多个微元，取其中的一个微元为控制体，建立空气侧和制冷剂侧单相区、两相区一维稳态数学模型进行求解，分析传热流动特性。对所建立的客车空调系统模型编制了可视化软件，进行仿真。并与实验结果相对比，得出客车空调系统平行流冷凝器传热流动性等特点，为客车空调系统的匹配设计提供依据。 分析结果表明，客车空调系统应用平行流冷凝器后性能得到提高；通过改变流程数和各流程管数来改变冷凝过程中的流通截面而达到调整流速的作用，从而可以保持较高的冷凝换热系数和较低的流动压降，与常规换热器相比具有显著的优越性。仿真结果与实验数据相吻合。同时，也验证了本文所建立的数值分析工具具有一定的工程应用价值。

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致谢

第一章绪论

1.1研究背景和意义

1.2汽车空调系统研究现状

1.3客车空调冷凝器的研究现状

1.3.1百叶窗翅片侧流体换热与流动研究

1.3.2细微通道管侧的换热与流动研究

1.3.3多元平行流冷凝器整体性能研究

1.4本文的主要工作

1.4.1本课题的来源以及研究的目的和意义

1.4.2本课题研究的主要内容

第二章客车空调数学模型的建立

2.1物性参数模型

2.1.1制冷剂参数

2.1.2空气参数

2.2压缩机模型

2.3平行流冷凝器模型

2.3.1模型的建立

2.3.2参数的计算

2.3.3算法设计

2.4蒸发器模型

2.4.1模型的建立

2.4.2参数的计算

2.4.3模拟计算流程

2.5膨胀阀模型

2.6系统模型的建立

2.7 M文件的编制

2.8本章小结

第三章客车空调平行流冷凝器仿真与分析

3.1仿真技术简介

3.2 MATLAB工具软件介绍

3.3软件界面的设计和界面简介

3.3.1模块的划分

3.3.2软件界面简介

3.4仿真结果与分析

3.4.1系统运行结果

3.4.2结果与分析

3.5本章小结

第四章客车空调系统性能实验

4.1实验系统

4.2实验条件

4.3实验对象

4.4实验结果与分析

4.5本章小结

第五章结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文