空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計(jì)算書

.z--.總結(jié)資料編號:-KT-002空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計(jì)算書工程名稱：A級三廂轎車設(shè)計(jì)開發(fā)工程代號：日期：2010-校對：日期：日期：日期：同捷汽車設(shè)計(jì)2021年10月目錄1空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計(jì)算的目的32制冷循環(huán)熱力計(jì)算32.1設(shè)計(jì)工況確實(shí)定32.2各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)確實(shí)定32.3制冷劑質(zhì)量流量和體積流量43壓縮機(jī)選型校核43.1所需壓縮機(jī)排量43.2所選壓縮機(jī)與汽車的動(dòng)力匹配計(jì)算43.2.1汽車行駛速度及傳動(dòng)比43.2.2與汽車的動(dòng)力匹配計(jì)算43.3設(shè)計(jì)工況下的壓縮機(jī)性能63.4怠速工況下的制冷量校核63.5壓縮機(jī)允許最高轉(zhuǎn)速校核64冷凝器能力計(jì)算65蒸發(fā)器能力計(jì)算66送風(fēng)量確實(shí)定6.zCP08空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計(jì)算書1空調(diào)制冷系統(tǒng)匹配計(jì)算的目的制冷系統(tǒng)匹配計(jì)算的目的有三個(gè)：a)所選壓縮機(jī)的能力是否合理；b)壓縮機(jī)與汽車的動(dòng)力匹配是否合理；c)確定所需配置多大的冷凝器和蒸發(fā)器。2制冷循環(huán)熱力計(jì)算2.1設(shè)計(jì)工況確實(shí)定空調(diào)系統(tǒng)的工作壓焓圖如圖1所示：圖1空調(diào)系統(tǒng)工作壓焓圖冷凝壓力Pk＝1.5MPa(表壓)；對應(yīng)的冷凝溫度tk＝55.2℃蒸發(fā)壓力P0＝0.3MPa(表壓)；對應(yīng)的蒸發(fā)溫度t0＝0.67℃蒸發(fā)器過熱度Sh＝10℃；冷凝器過冷度Sc＝52.2各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)確實(shí)定點(diǎn)1〔蒸發(fā)器出口〕：壓力P1＝0.3MPa；溫度t1＝10℃焓值h1＝407kJ/kg；比容v1＝0.073點(diǎn)2〔壓縮機(jī)出口〕：壓力P2＝1.5MPa；溫度t1≈75℃點(diǎn)3〔膨脹閥前〕：壓力P3＝1.5MPa；溫度t3＝55.2－5＝50.2焓值h3＝200kJ/kg；點(diǎn)4〔蒸發(fā)器進(jìn)口〕：壓力P1＝0.3MPa；溫度t4＝0.67焓值h4＝h3＝200kJ/kg；2.3制冷劑質(zhì)量流量和體積流量質(zhì)量流量m=Q0/q式中：Q0--系統(tǒng)制冷量，根據(jù)車身熱平衡計(jì)算確定，本車空調(diào)系統(tǒng)制冷量為3.8kWq--單位質(zhì)量制冷量，q=h1－h(huán)4所以體積流量:3壓縮機(jī)選型校核3.1所需壓縮機(jī)排量V體積流量，如上計(jì)算，取V=1694ml/s；n壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，選用渦旋式壓縮機(jī)，取n=1800rpm；壓縮機(jī)容積效率,取=0.8；故產(chǎn)品車選用的是奧特佳66壓縮機(jī)。下面根據(jù)壓縮機(jī)的性能曲線對制冷量和傳動(dòng)比是否適宜、消耗功率是否與發(fā)動(dòng)機(jī)功率相匹配進(jìn)展校核。3.2所選壓縮機(jī)與汽車的動(dòng)力匹配計(jì)算汽車行駛速度及傳動(dòng)比行駛速度：V=40km/h壓縮機(jī)皮帶輪直徑：d壓=100mm發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪直徑：d發(fā)=125mm發(fā)動(dòng)機(jī)/壓縮機(jī)傳動(dòng)比：與汽車的動(dòng)力匹配計(jì)算當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在三檔位置行使時(shí)，計(jì)算如下：變速箱主減速比變速箱3檔減速比輪胎滾動(dòng)半徑對應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)在此時(shí)的功率約為23.3KW。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在四檔位置行使時(shí)，計(jì)算如下：變速箱4檔減速比輪胎滾動(dòng)半徑對應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速發(fā)動(dòng)機(jī)在此時(shí)的功率約為14.4kW。在三、四檔，40km/h時(shí)，壓縮機(jī)的平均轉(zhuǎn)速n=(2723+1845)/2=2284rpm壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力匹配表見表3-1。表3-1壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力匹配表工程單位數(shù)值壓縮機(jī)皮帶輪直徑mm100發(fā)動(dòng)機(jī)皮帶輪直徑mm125發(fā)動(dòng)機(jī)/壓縮機(jī)傳動(dòng)比1.25汽車行駛速度km/h40主減速比4.467車輪滾動(dòng)半徑m0.293三檔變速器速比1.346發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〔三檔〕rpm2178壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速rpm2723此工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的功率kW約23.3壓縮機(jī)消耗功率kW2.5四檔變速器速比0.912發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速〔四檔〕rpm1476壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速rpm1845此工況下發(fā)動(dòng)機(jī)的功率kW約14.4壓縮機(jī)消耗功率kW1.7壓縮機(jī)平均轉(zhuǎn)速rpm2284壓縮機(jī)平均轉(zhuǎn)速下的功耗kW2.13.3設(shè)計(jì)工況下的壓縮機(jī)性能根據(jù)奧特佳樣本上壓縮機(jī)性能曲線圖，查得壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí)：制冷量；消耗功率。壓縮機(jī)的制冷量剛好滿足系統(tǒng)的要求，壓縮機(jī)功耗占發(fā)動(dòng)機(jī)后備功率比N壓/N發(fā)=1.6/〔〔23.3+14.4〕/2〕=11.1%由上述計(jì)算發(fā)現(xiàn)，壓縮機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)的功耗比滿足要求。3.4怠速工況下的制冷量校核怠速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速：800rpm怠速時(shí)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速：1000rpm在壓縮機(jī)性能曲線圖上查得怠速工況的制冷量約為：1.05kW3.5壓縮機(jī)允許最高轉(zhuǎn)速校核壓縮機(jī)的允許最高連續(xù)轉(zhuǎn)速為：10000rpm發(fā)動(dòng)機(jī)最高轉(zhuǎn)速：6000rpm對應(yīng)的壓縮機(jī)最高轉(zhuǎn)速：7500rpm壓縮機(jī)的最高轉(zhuǎn)速低于允許最高〔連續(xù)〕轉(zhuǎn)速。4冷凝器能力計(jì)算冷凝器熱負(fù)荷：kW計(jì)算所得冷凝器負(fù)荷比為1.5:1，由于計(jì)算時(shí)忽略工質(zhì)沿程阻力損失、局部阻力損失、外外表污垢熱阻等因素，再加上進(jìn)風(fēng)效果的影響，實(shí)際上冷凝器換熱能力應(yīng)大于9.5kW。5蒸發(fā)器能力計(jì)算蒸發(fā)器制冷量。6送風(fēng)量確實(shí)定風(fēng)機(jī)的送風(fēng)量：式中：蒸發(fā)器制冷量；--蒸發(fā)器入口空氣焓值；—蒸發(fā)器出口空氣焓值；蒸發(fā)器入口的空氣狀態(tài)：入口溫度入口空氣相對濕度出口空氣狀態(tài)取為：出口溫度出口空氣相對濕度蒸發(fā)器進(jìn)出口