收藏本站
《上海交通大学》 2008年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

汽车空调部件及系统性能优化研究

祁照岗  
【摘要】: 能源和环境问题是目前世界各国最为关注的两个问题,提高能源效率降低温室气体排放是解决这两个问题的有效途径。汽车空调制冷剂替代是《京都议定书》的重要内容之一,欧盟已经通过立法禁止在2011年之后生产制冷剂全球变暖指数大于150的新汽车空调。目前环保制冷剂仍处于研制阶段,系统效率和安全性有待提高。因此对现有R134a汽车空调进行性能改进是降低汽车空调能耗和环境影响的最有效方法之一,具有很强的现实意义。因此本文以部件优化设计为基础,引入汽车空调变暖影响总当量(TEWI指数)为评价指标,以系统节能为目的,采用数学仿真和实验研究相结合的方法,对现有传统R134a汽车空调进行了性能提升分析,获得了汽车空调系统性能优化和降低汽车空调TEWI指数的有效途径。本文主要研究内容及成果如下: 一、建立了高精度的汽车空调系统综合性能实验台架;利用田口试验法对汽车空调用换热器进行了研究,获得影响空气侧传热和压降的最重要参数;通过汽车空调四大件(膨胀机构、压缩机、冷凝器和蒸发器)的建模和分析,得到了改进四大件对系统COP(Coefficient of Performance,COP)提升的潜能;研究结果表明,优化蒸发器和冷凝器可大大改进系统性能; 二、建立了普通平行流冷凝器和过冷式冷凝器数学模型,并经大量实验验证,模型误差±5%;研究结果表明过冷式冷凝器可给带来更大系统COP和过冷度; 三、建立了层叠式蒸发器和微通道平行流蒸发器数学模型,经实验验证模型偏差±5%;单体性能对比实验结果显示微通道平行流蒸发器在强化传热方面优势明显,并可保证系统出口过热度稳定;进一步从制冷剂流程排布和空气侧翅片与制冷剂管接触型式等方面对微通道平行流蒸发器进行了优化分析; 四、将上述两器模型引入到汽车空调系统仿真中,开发和建立了R134a汽车空调系统仿真平台。在系统层面优化设计了蒸发器和冷凝器,建立由过冷式平行流冷凝器、微通道平行流蒸发器、定排量压缩机和热力膨胀阀组成的强化R134a汽车空调系统;使制冷剂充注量减少了50g,增大了系统COP和制冷量,并使TEWI值降低了125kgCO2; 五、提出了以车室内温度、设定温度和蒸发器表面温度为输入参数的全新外控变排量压缩机排量输出控制方法,重点分析了变排量压缩机系统和定排量压缩机系统对整车性能的影响;环模和道路实验结果表明通过控制策略能够降低系统能耗。
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U463.851

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王东;易吉云;王广基;;基于Flowmaster的平流式冷凝器性能仿真及优化[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2012年04期
2 魏鹏威;张建一;;平行流冷凝器在大型货车空调中的应用[J];汽车实用技术;2011年Z2期
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 欧阳光;热泵型电动汽车空调系统性能实验研究[D];华南理工大学;2011年
2 严诗杰;HFC134a汽车空调用回热器性能研究[D];上海交通大学;2011年
3 宁秋宇;电动车空调系统的匹配设计[D];吉林大学;2011年
4 白三卯;车辆空调制冷系统性能实验及其数字化匹配研究[D];吉林大学;2012年
5 崔晶;基于矩量法的汽车空调系统电磁辐射仿真研究[D];吉林大学;2012年
6 钟会球;电动汽车空调系统仿真与实验研究[D];浙江大学;2012年
7 郭军峰;汽车空调性能衰减研究[D];重庆大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈江平,阙雄才,陈芝久;汽车空调层叠式蒸发器热力性能计算机辅助分析[J];低温工程;1998年02期
2 王武超,赵竞全;冷凝器动态性能仿真研究[J];工程热物理学报;2005年04期
3 史琳,付屹东,韩礼钟,朱明善;模拟分析R134a和R12在汽车空调“两器”中的换热[J];工程热物理学报;1996年02期
4 吴宝志,袁晓梅;基于神经网络的汽车空调系统变工况运行仿真研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1999年03期
5 蒋祖华,王屹,陈江平;汽车空调用变排量压缩机动态特性仿真[J];流体机械;2003年05期
6 黄国强,陈芝久;汽车空调HFC134a冷凝器的动态分布参数模型[J];流体机械;1994年07期
7 白梓运,陈芝久;电子膨胀阀及其在蒸发器过热度自适应控制中的应用[J];暖通空调;1996年02期
8 祁照岗,陈江平,胡伟;汽车空调风道系统CFD研究与优化[J];汽车工程;2005年01期
9 陈芝久,袁晓梅;汽车空调压缩机变排量控制阀的研究现状[J];上海交通大学学报;2001年08期
10 孙学军,阙雄才,陈芝久;汽车空调系统动态特性与优化分析[J];上海交通大学学报;1999年08期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王玫瑰,谭寿再,张燕忠;环氧树脂改性MC尼龙的研究[J];工程塑料应用;2004年09期
2 张志莲;江波;;微孔泡沫塑料注射成型工艺优化[J];工程塑料应用;2006年06期
3 袁艳平;曹晓玲;雷波;杨从辉;;中国地区土壤源热泵系统研究进展评述[J];四川建筑科学研究;2010年02期
4 王懿,周兴禧;变频空调系统蒸发器特性的动态仿真研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2000年04期
5 赵芳;许梁;杨前明;孔祥强;;太阳能热泵多功能复合机实验系统建模与仿真分析[J];中国建设动态.阳光能源;2006年06期
6 王晓艳;徐慧馨;;瓜参酶解制备蛋白粉技术研究[J];现代农业科技;2010年15期
7 钟晓晖;勾昱君;翟玉玲;周树光;;微型空调机组仿真[J];兵工学报;2010年11期
8 吴玉庭;刘志辉;刘绩伟;马重芳;刘斌;;微型多元平行流冷凝器的流程布置和风速优化[J];北京工业大学学报;2010年11期
9 刘元成,王建华;基于人工神经网络的表冷器模型[J];北京机械工业学院学报;2003年04期
10 易建坤,吴腾芳,贺五一;用于弹药燃烧销毁的高热剂配方试验研究[J];爆破;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨前明;陈丽霞;孔祥强;谢方静;;太阳能热泵多功能复合机系统数学建模与仿真分析[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
2 张东;孔祥强;;空调系统冷凝器稳态分布参数模型与仿真[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
3 吴俊云;余毅;方亮;顾克东;;叉流风冷翅片管冷凝器仿真与实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
4 吴俊云;郭明珠;方亮;顾克东;;电气柜空调系统仿真与实验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
5 余克志;陈天及;谢堃;刘立平;;双层风幕立式陈列柜系统仿真方法研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
6 张春路;;论制冷系统仿真技术的通用性与适用性[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
7 于楠;丁国良;赵丹;丁超;熊伟;;一种多类型集成式冰箱系统仿真设计工具[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
8 龙海峰;谢晶;徐世琼;管伟康;;电子膨胀阀在冷藏库制冷系统中应用的展望[A];2003福建省冷藏技术研讨会论文资料集[C];2003年
9 梁佶;高博青;;悬臂型张弦梁挑蓬结构的敏感性分析[A];第四届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2004年
10 完海鹰;任怀胜;;CFRP粘结钢板剪切试验研究[A];庆祝刘锡良教授八十华诞暨第八届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
2 鲁红亮;平行流冷凝器的热分布特性和流量分配特性研究[D];华中科技大学;2010年
3 焦鹏;导弹制导仿真系统VV&A理论和方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
4 王永珍;风窗玻璃霜雾结解过程传热及其解化特性研究[D];吉林大学;2011年
5 王锡;新型分布式供能系统热力特性研究[D];华北电力大学(北京);2011年
6 何治斌;船舶空调系统的建模与仿真[D];大连海事大学;2011年
7 曹靖;碳纤维增强复合材料加固钢结构理论分析和实验研究[D];合肥工业大学;2011年
8 傅珍;高速公路拓宽工程路基差异沉降及控制技术研究[D];长安大学;2007年
9 张永清;山区高速公路路基差异沉降特性与控制措施研究[D];长安大学;2009年
10 李炅;二氧化碳微通道气体冷却器的流动传热特性研究[D];华南理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梁峰;瞬时液相扩散连接及其热应力有限元模拟研究[D];河南理工大学;2010年
2 张东;直膨式太阳能热泵热水器的模拟分析[D];山东科技大学;2010年
3 李振兴;直膨式太阳能热泵热水系统性能的优化分析[D];山东科技大学;2010年
4 马秋环;太阳能辅助热泵多功能复合机的电气化改进及其控制[D];山东科技大学;2010年
5 王振琛;饱和气体发生器低温制冷系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 吴启任;寒冷地区太阳能—空气源热泵系统研究[D];大连理工大学;2010年
7 高珊;蒸气压缩式制冷装置稳态仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 孙玲玲;基于QFD和DOE的产品优化设计研究[D];浙江大学;2011年
9 梁国峰;新型太阳能辅助多功能热泵系统的理论与实验研究[D];浙江大学;2010年
10 刘东方;三元工质用于空气源热泵容量调节的理论与实验研究[D];浙江大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张存山,范瑜;永磁无刷电机的电磁设计参数研究[J];北方交通大学学报;2004年05期
2 龚堰珏;张兴群;郑维智;项辉宇;;汽车空调平行流式冷凝器热力性能计算机辅助分析[J];北京工商大学学报(自然科学版);2006年06期
3 李春卉;电动汽车的发展现状及趋势研究[J];汽车工业研究;2005年05期
4 樊绍胜;;冷凝器污垢的灰色预测[J];电力科学与技术学报;2007年02期
5 段瑞昌;徐国卿;;电动汽车用逆变器的电磁兼容性设计[J];电源技术应用;2003年10期
6 赵慧杰;邝乃兴;崔彬;;三电平逆变器IGBT驱动电路电磁兼容研究[J];电源技术应用;2007年02期
7 贺虎成;杜京义;刘卫国;;无刷直流电机驱动用IGBT逆变器能耗分析[J];电力电子技术;2009年04期
8 夏德建;;电动汽车研究综述[J];能源技术经济;2010年07期
9 马国远,史保新,陈观生,吴立志;电动汽车热泵空调系统的试验研究[J];低温工程;2000年04期
10 李刚;黄海桥;;基于MATLAB的永磁无刷直流电机仿真研究[J];电网技术;2007年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 许梁;杨前明;;汽车空调外控变排量压缩机与电子膨胀阀联合控制技术探讨[A];2007年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2007年
2 谢卓;陈江平;陈芝久;;电动车空调系统及其控制方法的研究[A];上海市制冷学会2005年学术年会论文集[C];2005年
3 周子成;;HFO-1234yf制冷剂在汽车空调系统中使用的评价[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 樊宽刚;轿车发动机点火系统电磁辐射研究[D];吉林大学;2011年
2 金纪峰;采用微通道换热器的二氧化碳汽车空调系统研究[D];上海交通大学;2011年
3 侯普秀;霜层生长过程的实验研究以及理论分析[D];东南大学;2006年
4 田晓虎;平行流冷凝器空气侧换热性能和压降的CFD仿真及试验研究[D];重庆大学;2007年
5 浦晖;翅片管蒸发器空气侧长效传热与压降特性研究[D];上海交通大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高珊;蒸气压缩式制冷装置稳态仿真及分析[D];辽宁工程技术大学;2009年
2 袁野;汽车空调用无刷直流电机控制器设计[D];沈阳工业大学;2011年
3 胡怀宏;矩量法阻抗矩阵快速计算方法研究[D];安徽大学;2011年
4 胡兵;二氧化碳汽车空调系统设计及研究[D];上海交通大学;2011年
5 姜宝石;水源热泵机组性能的模拟与实验[D];重庆大学;2011年
6 曲利岩;电磁场有限元分析技术的研究和实现[D];浙江大学;2002年
7 刘向农;汽车空调制冷系统匹配设计[D];合肥工业大学;2002年
8 李剑;长安汽车空调系统优化研究[D];南京理工大学;2001年
9 王永;汽车空调系统性能分析及其图形化软件的开发[D];重庆大学;2003年
10 谭立容;矩量法结合阻抗矩阵插值技术快速求解电磁辐射与散射问题[D];南京航空航天大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 江挺候;张胜昌;康志军;;电动汽车热泵系统研究进展[J];制冷技术;2012年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈芝久;制冷机自动化发展方向[J];流体工程;1986年09期
2 黄国强,陈芝久;管带式冷凝器中空气参数影响的试验研究[J];流体工程;1993年04期
3 马国远,李富平,郁永章;汽车空调用变容量压缩机的动力特性[J];流体机械;1994年04期
4 陈江平,牛永明,穆景阳,冯欣;轿车空调风道的计算流体动力学分析[J];汽车工程;2002年02期
5 梁玥,史琳;汽车空调用压缩机性能模拟[J];清华大学学报(自然科学版);1999年11期
6 陈芝久,蒋文强;制冷蒸发器与热力膨胀阀调节回路的稳定性分析[J];上海交通大学学报;1990年02期
7 俞炳丰,王军,项卫中,任金禄,黄建平;制冷压缩机工作过程的计算模拟[J];西安交通大学学报;1995年11期
8 葛云亭,彦启森;冷凝器动态参数数学模型的建立与理论计算[J];制冷学报;1995年03期
9 邓建强,靳谊勇,张早校,郁永章;空调客车内风道三维湍流流动特性数值研究[J];制冷学报;2001年01期
10 孙学军,阙雄才,陈芝久;汽车空调系统蒸发器冷凝器优化计算[J];制冷学报;1996年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方贵银;汽车空调模拟试验装置的研制与应用[J];实验室研究与探索;1994年02期
2 史琳,付屹东,韩礼钟,朱明善;模拟分析R134a和R12在汽车空调“两器”中的换热[J];工程热物理学报;1996年02期
3 周强;;如何正确维护保养汽车空调[J];实用汽车技术;2008年02期
4 方贵银;;汽车空调的使用与维护[J];汽车维护与修理;1997年04期
5 陈孟湘;汽车空调的发展(二)[J];汽车与配件;2002年28期
6 金立军,谢金花,杨纪明;汽车空调压缩机性能自动测试系统研究[J];流体机械;1998年04期
7 陈德红;陈兆全;;YZK1022型汽车空调的构造原理[J];汽车电器;2011年05期
8 东方慧;;夏季空调使用注意事项及保养技巧[J];机电信息;2010年15期
9 杨忠敏;汽车空调的维护检修[J];汽车电器;2003年03期
10 佚名;;夏季汽车空调清洗及使用方法[J];安全与健康;2011年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 罗玲;;夏天使用汽车空调前应全面清洁检查[A];轻型汽车技术2011年第7/8期(总第263/264期)[C];2011年
2 吴金玉;陈江平;;汽车空调蒸发器总成及风道的数值研究[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
3 田长青;窦春鹏;李先庭;彦启森;;变排量压缩机汽车空调制冷系统特性分析[A];全国暖通空调制冷2004年学术年会资料摘要集(1)[C];2004年
4 陈美名;;汽车空调制冷系统水分的危害与控制[A];中国汽车工程学会燃料与润滑油分会第13届年会论文集[C];2008年
5 谢繁华;雷虎;陈晓妮;陈基镛;江春燕;;汽车空调平行流冷凝器的轻量化研究[A];第11届粤港机械电子工程技术与应用研讨会论文汇编[C];2010年
6 张帅;;汽车空调风道设计舒适性研究[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
7 王利希;周健;Jimmy Tsang;潘乐燕;;汽车空调风道设计及验收方法[A];第七届中国CAE工程分析技术年会暨2011全国计算机辅助工程(CAE)技术与应用高级研讨会论文集[C];2011年
8 吴金玉;陈江平;;汽车空调除霜系统的CFD研究及优化[A];上海市制冷学会2007年学术年会论文集[C];2007年
9 窦春鹏;田长青;杨新江;李先庭;彦启森;;变排量压缩机汽车空调系统特性研究[A];全国暖通空调制冷2002年学术文集[C];2002年
10 朱新民;;汽车空调的冷凝水问题[A];江苏省制冷学会第四届年会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 杨正毛 实习生 张宏星;奇瑞汽车牵手伟世通共同研发生产汽车空调[N];芜湖日报;2011年
2 记者 胡兴旺 通讯员 姜爱华 周美娟;龙泉被命名为浙江省汽车空调零部件产业基地[N];丽水日报;2009年
3 张震;汽车空调入夏“体检”正当时[N];中国消费者报;2003年
4 记者 王巷扉 鄢鸣 通讯员 吴向东;“方宏”坐上国内汽车空调消音器业“头把交椅”[N];丽水日报;2011年
5 记者 孟莉;汽车空调又添合资企业[N];中国汽车报;2000年
6 郑定劲;汽车空调会伤人[N];重庆商报;2000年
7 蔡安阳;汽车空调如何消毒[N];福建科技报;2004年
8 本报记者 邬建军;汽车空调门槛将越来越高[N];中国汽车报;2000年
9 阿明;汽车空调维护有讲究[N];华夏时报;2001年
10 本报记者 陈梓萱;非典将了汽车空调一军[N];中国汽车报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祁照岗;汽车空调部件及系统性能优化研究[D];上海交通大学;2008年
2 潘峰;车内可吸入颗粒物热运动分析[D];吉林大学;2009年
3 王强;绿色汽车燃料—液化天然气冷量回收汽车空调系统研究[D];西安交通大学;2003年
4 金纪峰;采用微通道换热器的二氧化碳汽车空调系统研究[D];上海交通大学;2011年
5 李炅;二氧化碳微通道气体冷却器的流动传热特性研究[D];华南理工大学;2011年
6 何冰强;二氧化碳平行流气体冷却器建模与特性试验研究[D];华南理工大学;2010年
7 李艳;水平螺旋微槽管壁面升膜传热传质机理及在海洋平台海水淡化中的应用[D];中国海洋大学;2007年
8 刘志春;新型平板式CPL的理论分析与实验研究[D];华中科技大学;2006年
9 苏秀平;间冷式冰箱若干问题的理论与试验研究[D];上海交通大学;2006年
10 钟晓晖;微型制冷系统仿真与实验研究[D];北京工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭军峰;汽车空调性能衰减研究[D];重庆大学;2012年
2 张海英;某车型空调系统的研究与分析[D];吉林大学;2011年
3 马骏;7PV型旋转斜盘式变排量压缩机关键试验和分析[D];上海交通大学;2008年
4 陶晶;跨临界CO_2汽车空调系统仿真及性能控制分析[D];吉林大学;2011年
5 刘向农;汽车空调制冷系统匹配设计[D];合肥工业大学;2002年
6 丁科;基于虚拟仪器的汽车空调性能测试控制系统的研究[D];武汉理工大学;2004年
7 陈秀环;汽车空调系统数学模型及仿真[D];重庆大学;2005年
8 王永;汽车空调系统性能分析及其图形化软件的开发[D];重庆大学;2003年
9 李承武;汽车空调系统换热器建模仿真[D];重庆大学;2003年
10 许梁;汽车空调变排量压缩机排量数字化调节研究[D];山东科技大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026