汽车空调风道系统CFD研究与优化

基于对某种风道的CFD分析,对后风道和中心导风管进行了优化设计,改善了风量分配同时增加了 总风量。分析结果显示改进能够满足要求。

汽车空调系统热力性能仿真与验证

分析了汽车空调系统特点,提出了汽车空调系统运行仿真的稳态和动态仿真设计模型,以某型号轿车空调系统为例计算分析。仿真与试验结果之间最大误差小于5%,可满足工程设计需要。

汽车空调系统与发动机冷却系统的耦合分析

建立汽车空调系统与发动机冷却系统数学模型,对两系统进行耦合计算,与实验结果对比表明:仿真与实验结果吻合较好,能够满足工程设计的需要。

制冷剂充注量对新型换热器汽车空调的影响

为了减少R134a的直接排放,各厂商积极采用新型高效换热器来减少汽车空调系统的充注量。在焓差试验台研究传统汽车空调和采用微通道蒸发器和过冷式冷凝器的汽车空调系统的充注量情况,结果表明新型换热器能够显著降低系统的制冷剂充注量,并且在最佳充注量下,蒸发器能够保证一定的过热度,冷凝器出口有足够的过冷度,使系统运行性能最优。采用新型换热器系统的制冷量提高了18%左右,COP提升了约5%,最佳充注量反而比传统系统小100g,。

分离式热管型机房空调性能实验研究

介绍了分离式热管型机房空调的工作原理、实验装置及数据处理方法。对发热机柜出风温度、蒸发器出风温度、系统COP和能耗的变化规律进行了实验研究。实验结果表明,在环境平均温度20℃时,分离式热管型机房空调系统可以将发热机柜出风温度控制在限定范围内,保证设备稳定运行;COP变化范围为4.66~13.9,实验平均COP可达9.05;与传统机房空调系统耗电量相比,其节电率达62.4%。

微通道型分离式热管传热性能实验研究

研制了微通道型分离式热管采用R134a为传热介质,针对高低温温差、充液率、安装高度差和连接管路等因素进行了实验研究,得出了各因素与单位面积换热量的变化关系。实验结果表明,热管换热量在温差为20℃时比温差为10℃时增加了106%;而系统的最佳充液率介于113%~140%,在此区间内的单位面积换热量最大;当高度差从0.75m增加到1.2m时,热管的单位面积换热量增加了267%。

微通道平行流蒸发器流程布置研究与分析

微通道平行流蒸发器作为新一代汽车空调用蒸发器正在逐步取代传统的层叠式蒸发器,但是目前业界对微通道平行流蒸发器的流程排布对其性能的影响还不是十分清晰。针对微通道平行流蒸发器的双排结构,利用仿真和实验的方法对两组不同流程结构的蒸发器进行了性能分析,建立的模型仿真结果与实验结果误差在±10%以内。对于不同流程的微通道平行流蒸发器的仿真与实验结果表明,2流程设计比4流程设计具有更好的传热与压降特性。

低温有机朗肯循环的热力学分析

汽车燃油热量仅1/3为有效能量(作为动力),其余2/3为废热,通过冷却水或排气方式排入大气,不仅极大浪费了能源而且污染了环境。以发动机的废热利用作为有机朗肯循环(ORC)的热源分析,通过对ORC系统进行数学建模,改变系统运行工况,来评价不同工质的系统循环性能并指出R245fa和R123是比较适合的循环工质。在热力学分析的基础上,与其他文献中试验数据进行了比较,结果表明本文模型是可靠的,为有机朗肯循环的系统设计指明了方向。

CO_2汽车空调系统匹配分析与试验研究

建立了二氧化碳汽车空调系统模型,重点分析了中间换热器长度和节流机构流通面积对系统制冷量和COP的影响。从部件与系统匹配的角度,得到了系统匹配最佳时最优中间换热器长度和最优节流面积。分析结果表明,中间换热器长度为1000 mm,节流面积为0.7 mm2时,本系统性能最优。最后对最优匹配系统进行了台架试验,验证了系统运行的稳定性,并进行了性能测试,制冷量和COP分别比仿真结果小18.2%和13.6%。

汽车空调压缩机排量控制方法的实验研究

以获得最佳舒适温度为目标,利用环境温度、蒸发器表面温度等参数来控制压缩机排量输出,建立了适用于自动控制汽车空调系统的外控变排量压缩机排量控制方法.系统的环模实验和道路实验结果表明,在不同的环境条件下,该控制方法能够较好较快地使得车室内温度达到设定温度.与定排量压缩机自动汽车空调相比,该控制方法的稳定性更好,车室内降温速度更快.

利用回热器提高HFC134a汽车空调系统性能的试验研究

利用汽车空调系统台架试验,研究了回热器在不同车速和模式下对HFC134a汽车空调系统性能的影响,并在环境模拟试验中测试了回热器对汽车整车性能的影响。台架试验结果表明,在恶劣工况下,回热器可使空调系统制冷量及COP分别提高14.7%和20%。环境模拟试验表明,整车运行约45 min后,回热器系统出风口平均温度比原系统降低约1.5℃。

新型车用空调平行流蒸发器湿工况性能的研究

对新型车用空调平行流蒸发器湿工况性能进行了试验研究,并与层叠式蒸发器进行了比较。动态浸渍试验结果表明平行流蒸发器凝水排除能力较优;焓差法试验结果表明,在不同的稳定工况下,与层叠式蒸发器相比,平行流蒸发器的制冷能力较强(最高差3.3%),空气侧压降较高,全换热系数大21.3%～29%,除湿率略高。试验结果总体表明,新型平行流蒸发器性能优良,完全可以取代层叠式蒸发器。

汽车空调蒸发器湿工况特性

对蒸发器稳定工况下的传热压降性能及除湿量,排水量,喷水量进行了测量,并对风量突然增加的瞬态过程中,蒸发器喷水量进行了测量。试验结果表明,蒸发器的制冷能力,压降,除湿量随入口空气含湿量的增加而增加;在设定工况下蒸发器排水量约为1.87g/s,占除湿量的99.2%,表明稳定工况下蒸发器排水量与除湿量基本相当;蒸发器向前倾斜利于凝水的排出,与不倾斜相比平均提高3.2%,与向后倾斜相比提高11.9%;而蒸发器左右倾斜对凝水排除的影响较小;在稳定工况下凝水不会从蒸发器喷出,在风量突然增大的情况下,有微量凝水喷出;采用动态浸渍试验对残水量进行定性研究,可以快速的判断蒸发器排水性能。

微通道换热器翅片参数研究

基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;相同的迎风面积和翅化比下,增大翅片高度对于换热器性能影响不大,但可以降低20%的换热器成本。

微通道换热器翅片参数研究

本文基于ε-NTU方法,建立了百叶窗翅片微通道换热器的数值模型。模型计算值与实验结果一致性较好,偏差在7%以内。本文研究了翅片参数对于换热器性能的影响,结果表明翅片间距对于换热量的影响较大,减小翅片间距可增加17%的换热量;在相同的迎风面积和翅化比下,增大翅片高度对于换热器性能影响不大,但可以降低20%的换热器成本。

新型金属氢化物反应床传热性能分析

运用计算流体动力学(CFD)方法,对弓形折流板壳管式金属氢化物反应床进行了数值模拟.预测了反应床壳侧的流体流动状态,分析了在不同折流板数量下,反应床中壳侧的流动状态、壳侧压降和换热管内合金的温度分布.分析计算结果发现,当壳侧折流板数较多时,热流介质的流动均匀性较好,其流动死区较少,换热性能较好,壳侧压降也较大,压降损失主要存在于折流板圆缺处;增加折流板高度会有效地减少壳侧压降,并对换热性能影响很少.针对弓形折流板壳管式反应床传热性能较差,引入螺旋式折流板对反应床进行优化.结果表明,该反应床流体流动状态为旋转式,其壳侧流体的均匀性、壳侧压降以及换热管的温度分布均匀性均明显优于弓形折流板.

La_(0.5)Y_(0.5)Ni_(4.8)Mn_(0.1)Al_(0.1)和La_(0.5)Y_(0.5)Ni_(4.8)Al_(0.2)合金的储氢性能研究

针对两种新型稀土型储氢合金La0.5Y0.5Ni4.8Mn0.1Al0.1和La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2的储氢特性进行研究分析。实验表明,相同温度下,La0.5Y0.5Ni4.8Mn0.1Al0.1和La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2合金的PCT曲线基本重合,且都具有优良的吸氢动力学性能;相比之下,后者的滞后系数要小于前者,吸氢量较大,吸氢速率也较快,故其储氢性能较优。300次吸放氢循环实验结果表明,La0.5Y0.5Ni4.8Al0.2合金的吸氢动力学性能虽然略有下降,但抗粉化性能较好。

CFD Analysis of Flow Characteristics of Corrugated Louvered Fins at Low Reynolds

A 2-D laminar flow model was established for CFD analysis of air-flow between louvered fins. Two louvered fins are studied based on commercial software FLUENT. Air-flow pressure drop characteristics are derived on the calculation of Reynolds number from 75.3 to 600. The numerical results are in good agreement with the experimental data when Reynolds is lower.

真空预冷工艺的实验研究

通过实验研究了真空度对真空预冷的影响。提高真空度可以加快预冷过程,但会增加物料的质量损失。综合考虑物料种类、表面状况、质地等因素的影响和预冷速率、质量损失的效果来确定真空度,可以使用单位温降质量损失来作为确定真空度的重要依据。

原位热传导修复过程中热量传递的数值模拟

目前原位热传导修复技术存在热量传递机理不明、主要影响因子作用关系不清的问题,通过模拟室内土柱实验实现对土壤内部热湿耦合迁移机理的验证,并应用到室外场地尺寸,明确场地尺寸下热源温度、初始含水率对原位热传导修复的影响作用。建立了原位热传导修复耦合模型,利用小试实验对其进行了数值模拟验证,在场地尺寸下探究了热源温度、初始含水率对原位热修复的影响。结果表明,原位热传导修复耦合模型准确度较高,模拟结果与实验结果平均相对误差为1.30%。沸腾阶段持续时间与热源温度成反比,过热阶段升温速率与热源温度成正比,在工程实践中应以去除目标为评价标准而不是冷点温度。土壤初始含水率在15%~35%范围内,相同温度影响下含水率越低导热系数越高,原位热传导修复技术适用于低含水率场地,初始含水率高于15%,在进行修复之前应进行适当排水或设置止水帷幕。该研究结果可为原位热传导修复技术工程实践应用提供理论参考。