汽车余热喷射式制冷空调的优化研究
Optimization Study on the Air Conditioning of Jet Refrigeration Taking the Automobile Waste Heat
随着汽车工业的快速发展,其技术也日益成熟,它的研究逐渐从汽车性能向汽车的节能减排方面开展.当前汽车空调主要使用以压缩机为主的空调系统,该类型空调需消耗汽车发动机10%左右的动力,所以此空调系统不仅会增加汽车油耗还会加剧尾气的排放.而另一组数据显示:汽车发动机的有效热效率不超过40%,也就是说超过50%以上的燃料发热量被发动机循环冷却水和排放出的尾气带走.因此回收和利用这部分余热来驱动制冷系统,既能实现汽车驾驶室内制冷的目标,也能达到节能环保的目的.利用汽车余热制冷的方式有吸收式、吸附式、喷射式,本研究将从喷射式制冷的方式入手,对汽车余热喷射式制冷空调系统进行优化研究,本研究的主要内容:首先,证明余热制冷在汽车上应用的可行性.对具体某一款小型汽车的余热进行计算,主要计算发动机的循环冷却水产生的热量,然后根据该热负荷计算出喷射式制冷空调产生的制冷量,与汽车实际所需制冷量进行匹配.其次,制冷工质的优化选取.比较多种制冷工质的性能,建立喷射式制冷系统分析和工质热物性计算模型,筛选出最适合喷射式制冷系统的制冷剂.第三,喷射器结构优化.采用大型计算流体动力学软件Fluent对喷射器内流体混合过程进行数值模拟,分析喷射器性的各种特征几何参数对喷射器性能的影响,采用二元三次样条插值法求解出最佳结构参数.最后,对喷射式制冷系统结构进行优化研究,在系统中引入增压器,以提高整个系统的性能.另外本研究中的增压器采用废气涡轮增压器,即用发动机的尾气作为增压器的动力源,进一步达到节能减排的目的.
- 作者：
- 杜林
- 学位授予单位：
- 陕西理工学院
- 专业名称：
- 车辆工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 杨永平
- 中图分类号：
- U463.851
- 关键词：
- 汽车余热；喷射式制冷；FLUENT仿真；喷射器；优化
- Automobile waste heat; Jet refrigeration; FLUENT simulation; Ejector; Optimization;