平流式冷凝器應(yīng)用于頂置式汽車空調(diào)的試驗(yàn)平流式冷凝器

1平流式冷凝器應(yīng)用于頂置式汽車空調(diào)的試驗(yàn)研究西安交通大學(xué)宋振華袁秀玲摘要：本文用試驗(yàn)的方法探討平流式冷凝器在大中客車頂置式空調(diào)上的應(yīng)用，以平流式冷凝器及設(shè)計(jì)的一套頂置式中客空調(diào)系統(tǒng)為樣機(jī)，進(jìn)行冷凝器的換熱性能試驗(yàn)和空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn)，目的是得出一些實(shí)際的檢測數(shù)據(jù)，為今后平流式冷凝器在大中客車空調(diào)推廣應(yīng)用提供參考。Abstract:Theusageofparallelflowcondenserinlarge&mediumsizedbusairconditioningsystemisdiscussedinthisthesisbytestmethod.Acondenserheatexchangeraswellasanairconditioningsystemperformanceexperimentsaredoneonasampleunitwithparallelflowcondenser.Thetestdatasuppliesareferencetothepopularizationofparallelflowcondenserinlarge&mediumsizedbusair-conditioner.

關(guān)鍵詞：平流式冷凝器大中客車頂置式空調(diào)換熱器換熱性能試驗(yàn)空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn)Keywords:ParallelflowcondenserLarge&mediumsizedbusroof-mountedair-conditionHeatexchangerperformancetestAir-conditioningsystemperformancetest前言冷凝器是空調(diào)設(shè)備制冷系統(tǒng)中的一個重要部件，它的好壞直接影響空調(diào)設(shè)備的性能。按文獻(xiàn)【1】分析，冷凝器的熱損失要占整個空調(diào)設(shè)備的熱損失的35.5%。因此，要提高空調(diào)器的能效比，降低其能量消耗，改善冷凝器結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化其傳熱具有重要意義。汽車空調(diào)系統(tǒng)中采用的冷凝器主要有套片式冷凝器、管帶式冷凝器和平流式冷凝器三種結(jié)構(gòu)類型。套片式冷凝器是由銅管和鋁翅片組成。因熱脹冷縮的影響，經(jīng)過一段時間的工作之后，管子和肋片之間的內(nèi)應(yīng)力會隨之下降，接觸應(yīng)力相應(yīng)降低，從而引起換熱效率降低，對于汽車空調(diào)尤其如此，因汽車的顛簸和震動，其內(nèi)應(yīng)力在這樣條件下更容易疲勞，引起管子和肋片之間的微觀松動，而且，肋片上的孔也會在強(qiáng)烈的震動下，因管子和肋片的振動頻率不同，相互之間產(chǎn)生相對運(yùn)動而被擴(kuò)大，更加加劇了換熱效率降低，同時還會帶來工作噪音的加大和使用壽命的縮短。管帶式冷凝器采用橢圓扁管，橢圓扁管內(nèi)與制冷劑的接觸周長比圓管大得多，因此，管內(nèi)的換熱量有較大的提高，扁管的迎風(fēng)面積小，具有有利的流型，氣體動力性能好，背風(fēng)面渦流區(qū)小，因此，在相同的風(fēng)速下，管外側(cè)的放熱系數(shù)高于圓管，而流動阻力卻低于圓管。而且，其結(jié)構(gòu)緊湊，在相同數(shù)目的管簇情況下，扁管肋片所占面積小，這樣，在相同的外形尺寸時，扁管可以顯著增加換熱面積。同時，管子和肋片均為鋁材，重量輕，本錢低，且加工工藝簡化，焊接處減少，可靠性提高。據(jù)文獻(xiàn)【2】介紹，在同樣溫差和空氣流量條件下進(jìn)行試驗(yàn)，用橢圓扁管代替圓管可增加換熱量20~40%，冷凝器尺寸和重量可減少18~40%。平流式冷凝器同樣采用扁管，制冷劑由管接頭進(jìn)入圓柱形集管，然后分流進(jìn)入橢圓扁管，平行的流到對面的集管，最后通過跨接管回到管接頭座。扁管之間嵌有散熱片。這種冷凝器具有空氣側(cè)和制冷劑側(cè)的壓力損失小，傳熱系數(shù)高，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊和制冷劑充灌量少，更適合于R134a工質(zhì)。據(jù)文獻(xiàn)【2】介紹，與管帶式冷凝器相比，在制冷劑相同的情況下，平流式的制冷劑側(cè)壓力降只是管帶式的20%，而換熱性能提高約70%。近年來，我國汽車空調(diào)設(shè)備正在日新月異的開展，縱觀汽車空調(diào)用冷凝器，在轎車和中巴車上，套片式冷凝器已根本被管帶式冷凝器所替代，平流式冷凝器也在逐步開展。但對于大中客車空調(diào)，冷凝器卻一直以套片式冷凝器占主導(dǎo)地位，管帶式冷凝器應(yīng)用很少，更不用談平流式冷凝器。所以，研究和開發(fā)平流式冷凝器在大中客車空調(diào)上的應(yīng)用尤顯必要。本文就是用試驗(yàn)的方法探討在大中客車頂置式空調(diào)上應(yīng)用平流式冷凝器的可能性，以平流式冷凝器及設(shè)計(jì)的一套頂置式中客空調(diào)系統(tǒng)為樣機(jī)，進(jìn)行冷凝器的換熱性能試驗(yàn)和空調(diào)系統(tǒng)性能試驗(yàn)，目的是得出一些實(shí)際的檢測數(shù)據(jù)，為今后平流式冷凝器在大中客車空調(diào)推廣應(yīng)用提供參考。試驗(yàn)裝置、測試方法御2.勞1本樣機(jī)由選擇茄平流煉式冷脈凝器火為箭3區(qū)×識36譽(yù)〔m彩m〕榆的鋁捎質(zhì)口霸琴管笑鑲嵌柱開百孤頁窗巴V形漫帶狀歪鋁質(zhì)堡翅片不，外蓬外表財(cái)積3退.狡40剛5箏m漢2節(jié)，內(nèi)丘外表港積4圈.1育71容m攏2掠，迎疊風(fēng)面顯積0恢.5舟1酸m養(yǎng)2攔，翅奇片高均度3比2言mm杰，翅米片寬制度8飽m聚m，挑翅片渣間距知1.艇5習(xí)mm玻。其壁結(jié)構(gòu)套見圖權(quán)1撞。陳3*電36毫終9孔睜口琴待管儀圖誼1姿平流地式冷施凝器葉結(jié)構(gòu)訴圖衰系統(tǒng)錘設(shè)計(jì)謙為頂落置式辛汽車?yán)芽照{(diào)筐系統(tǒng)嘴，嫁其結(jié)畜構(gòu)見斃圖2帆，器冷凝淡器采盼用一浴個葛平流確式冷鈴凝器隙，迎尚車行家方向淋安裝默，平做行布名置2記個冷朵凝風(fēng)燭機(jī)，瘡冷凝太風(fēng)量冤設(shè)計(jì)下40聞00刑m器3稠/h唉，蒸仆發(fā)器喉采用讓兩個今套片令式蒸蕩發(fā)器每對稱算兩側(cè)跑安裝掛，每槳側(cè)布訪置2丹個蒸盟發(fā)風(fēng)瓜機(jī)，往蒸發(fā)機(jī)風(fēng)量謀設(shè)計(jì)塘35猜00貪m擁3國/h磁。壓豐縮機(jī)士采用犯排量填46卡5c攪c的燈4F寫Y汽嫂車空童調(diào)專宰用壓虛縮機(jī)芽。系響統(tǒng)設(shè)學(xué)計(jì)制鴨冷量眼18立k貸w。?？椭评錇⒐べ|(zhì)隔為R屈-1憑34賊a。說A:使冷追凝器克裝B：崗蒸發(fā)訪器但C萄：儲駝液器患辛戒D：徐枯燥抬過濾磚器關(guān)E：眨視液婆鏡木F獻(xiàn)：膨西脹閥漆解G怒：冷固凝風(fēng)通機(jī)乘H采：蒸石發(fā)風(fēng)鼓機(jī)環(huán)圖2賽叔頂置襯式汽個車空司調(diào)系呀統(tǒng)結(jié)蜜構(gòu)圖醉2.歷2呼試驗(yàn)院裝置棄及測顯試儀辣表嶼冷凝括器的認(rèn)換熱川性能敲試驗(yàn)待是在枯汽車逮空調(diào)擔(dān)換熱律器及泄系統(tǒng)貿(mào)性能堅(jiān)試驗(yàn)城裝置浴上進(jìn)芳行的蔬，該需檢測蛇裝置牙采用莖電熱非焓差斬法，濕利用毯空氣圍焓差辯法和襖制冷枯劑質(zhì)靈量流沾量計(jì)科法兩你種方談法計(jì)議算換器熱器浩換熱旁量，末可控蓬制冷裝凝器吳的進(jìn)凝風(fēng)干出球溫崇度、侍迎面瘦風(fēng)速矩〔風(fēng)妹量〕軍、入博口制特冷劑娛壓力售、溫麻度、兵流量衫、出唱口液涉體溫耀度及嶺冷凝忘器入魔口制譯冷劑筍過熱母度和辭出口多過冷饅度，?？蓽y誕試?yán)渑寄鳚崜Q熱受量、慣冷凝撲風(fēng)量鐵、制越冷劑穿流程研阻力呈和空奔?xì)庾柰?，胡完全柴滿足無冷凝敵器試團(tuán)驗(yàn)研謙究的長需要認(rèn)。厲系統(tǒng)羅性能較試驗(yàn)縣是在恥頂置綱式汽索車空蛾調(diào)系我統(tǒng)濕試驗(yàn)壯裝置灣上進(jìn)亂行的瓶，該圖檢測皺裝置汽同樣碰采用挨電熱詞焓差映法，植利用弓空氣礎(chǔ)焓差鉗法計(jì)蒙算驅(qū)系統(tǒng)簽制冷科量，使模擬做頂置肯在汽搭車上松的安擊裝方叫式安偽裝，談可控倘制汽閱車內(nèi)殿側(cè)和盯汽車攔外側(cè)界的環(huán)濕境條橡件、著冷凝綿風(fēng)量響和蒸亭發(fā)風(fēng)戴量及樓壓縮盡機(jī)轉(zhuǎn)銷速，飼可測成試系某統(tǒng)制婚冷量摘、冷陽凝負(fù)瞞荷、種壓縮扛機(jī)功荷耗、紛冷凝個風(fēng)量逼、蒸慧發(fā)風(fēng)沿量、登空氣歲流程龜阻力館和風(fēng)擱機(jī)功匯率等雷，完愿全滿砍足空肯調(diào)系姿統(tǒng)試丑驗(yàn)研住究的往需要稱。確兩套虜試驗(yàn)宵裝置疏都由勒國外斷公司首專業(yè)橫制造孩，均鮮裁種螞第總捉肝她謹(jǐn)惹蜓奉趴仗盛辨濱禾悼駕誰拐承萍光剛量靜脂綢蛾絡(luò)職狹鑼康省買衣柏刊罵2.執(zhí)3狼測試責(zé)方法淋冷凝逝器換雪熱性閃能試呢驗(yàn)：豬控制掛冷凝形器進(jìn)傭風(fēng)干鋸球溫降度3字5莊℃數(shù)，冷辯凝器柳進(jìn)口贏制冷宗劑過幫熱度概25高℃偶，冷棋凝器嚇出口峽制冷姜劑過圾冷度始5搏℃快。在任一定驕的迎跑面風(fēng)路速下旋，變說冷凝饅壓力批測試限冷凝躬器的護(hù)換熱疼量。姓在一鵲定的主冷凝緒壓力憑下，少變迎紫面風(fēng)中速測矩試?yán)渚帜髯械膿Q略熱量槳。蛾空調(diào)肯系統(tǒng)突性能葉試驗(yàn)級：壓除縮機(jī)鋤轉(zhuǎn)速省15聚00坡rp霜m，債風(fēng)機(jī)畝端電雁壓2飯7V謹(jǐn)，調(diào)暴節(jié)測蛾試風(fēng)鏡洞引弄風(fēng)機(jī)拾使蒸采發(fā)器伙出口京處的燥靜壓拳保持尤為零畝，而存冷凝缺器分聾別控窗制出盞口處盼的靜塊壓為凡零和江風(fēng)量昂50寸00蛇m北3影/h飲的狀編態(tài)下璃，在幟以下決三種婦工況畢條件灑進(jìn)行靜試驗(yàn)隨。政工況趴1〔削JI案SD梢1使61搬8標(biāo)槽準(zhǔn)〕迅：蒸奏發(fā)器鹿進(jìn)風(fēng)冶干球炒溫度地27毫℃霧，進(jìn)獄風(fēng)濕解球溫培度1將9.版5染℃肌，冷楚凝器郊進(jìn)風(fēng)尿干球引溫度滾35山℃蒼。透工況伯2：桑蒸發(fā)旦器進(jìn)街風(fēng)干熔球溫墨度3井0涼℃豎，進(jìn)縣風(fēng)濕獸球溫值度2治3.食8流℃御，冷龍凝器奸進(jìn)風(fēng)貢干球很溫度等35魂℃墻。杏工況巖3〔漲IM活A(yù)C睜E陷25餡0標(biāo)膚準(zhǔn)〕啄：蒸茫發(fā)器集進(jìn)風(fēng)擁干球斯溫度梁32阻.2悄℃談，進(jìn)初風(fēng)濕肥球溫愚度2朗3.磚8叢℃夢，冷忽凝器廊進(jìn)風(fēng)罷干球掏溫度今37認(rèn).8止℃擋。雙測試收結(jié)果夏蜻冷凝井器換裁熱性風(fēng)能試匠驗(yàn)結(jié)區(qū)果歸尖納如問下：層冷凝偉器進(jìn)后風(fēng)風(fēng)頸量m棒3鏡/h灶45轉(zhuǎn)00笑68聾00易8黨1線00揀對應(yīng)撥的迎刃面風(fēng)赴速m美/s王2.挑5盤3.患8肉4.殺5紙恒但齒裝蘭桿幣1.雅47頃1.狼5愁7鉗1.筐6毀7寫1.顏47霸1.凡5刻7匹1.找6宴7催1.場47哭1.堪5廳7迅1.淡6勢7端冷凝鐵器換秩熱量帳KW耀20哄.4方2阻22價(jià).9藝9眨25賀.6效8壓26叢.6解3虹30嶄.6彎4圈32駁.5蔽9飛30矩.0合9砌34雪.7厲6略35援.8村9床制冷痕劑流往程阻勒力社k殃P(guān)a種5娃.跟88夢7緩.側(cè)8永5杏8勇.漲8開3騰12吹.韻7賞5宣15愁.焰6粥9榨16糾.9指2輝16洞.援6糕7旨21致.5周7饒23椅.8作3戴冷凝乓器空病氣阻搏力P咐a旗53黑.4顯53楚.8詠53點(diǎn).5誼10皆1.彎0傅10音1.構(gòu)4鋪10砌1.俯3傷13沈7.惰3偏13捉7.靠6樹13真7.熱7傷空調(diào)希系統(tǒng)請性能留試驗(yàn)超結(jié)果鎖歸納辜如下烘：登檢測處工況攪檢測府工程仆工駝況償1獻(xiàn)工廊況秤2驗(yàn)工聰況太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