纯电动汽车用跨临界CO 2 热泵空调系统仿真优化及实验研究
发布时间：2023-04-01 15:54
纯电动汽车具有无污染、噪声小、轻便舒适等特点,受到广大消费者的青睐。但是氟利昂制冷剂广泛的用在纯电动汽车空调系统中;除此之外,纯电动汽车在冬季时没有发动机余热可供利用,采用热敏电阻电加热的方式会消耗过多的电能,使续航里程大大衰减。所以提升纯电动汽车的续航里程、缓解氟利昂制冷剂对自然环境和臭氧层的破坏已经成为急需解决的问题。针对上述问题,本文为纯电动汽车设计了一套跨临界CO2热泵空调系统,并对系统进行了仿真优化和实验研究。本文的主要研究内容和结论如下:(1)建立了跨临界CO2单级压缩循环仿真模型。建立物性模块、压缩机模型、气冷器模型、蒸发器模型、膨胀阀模型和跨临界CO2单级压缩循环的仿真模型。研究了运行工况对跨临界CO2单级压缩循环的影响,结果表明:低温条件下跨临界CO2单级压缩循环的制热量过低。(2)建立了跨临界CO2准二级压缩循环的仿真模型。研究了运行工况对跨临界CO2准二级压缩循环性能的影响,并将跨临界CO2...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 热泵空调系统的研究现状
1.2.1 制冷剂的发展趋势
1.2.2 热泵空调系统仿真的研究现状
1.2.3 喷气增焓技术的研究现状
1.2.4 汽车空调系统的研究现状
1.3 问题的提出与研究的设想
1.4 本文的主要内容及章节安排
2 纯电动汽车用跨临界CO2单级压缩循环建模及仿真
2.1 建立跨临界CO2单级压缩循环
2.2 物性模型
2.2.1 CO2物性
2.2.2 乙二醇水溶液物性
2.3 零部件及单级压缩循环的模型建立
2.3.1 压缩机模型
2.3.2 气冷器模型
2.3.3 蒸发器模型
2.3.4 膨胀阀数学模型
2.3.5 跨临界CO2单级压缩循环仿真模型
2.4 仿真条件
2.5 结果与分析
2.5.1 Tgs1对制热性能的影响
2.5.2 Tgc1对制冷性能的影响
2.6 本章小结
3 纯电动汽车用跨临界CO2准二级压缩循环建模及仿真
3.1 建立跨临界CO2准二级压缩循环
3.2 零部件及准二级压缩循环的模型建立
3.2.1 补气增焓压缩机数学模型
3.2.2 闪发器数学模型
3.2.3 准二级压缩循环仿真流程
3.3 仿真条件
3.4 结果与分析
3.4.1 ncom对系统性能的影响
3.4.2 Tgs1对准二级循环的性能的影响
3.4.3 不同循环的制热性能的对比
3.5 本章小结
4 纯电动汽车用跨临界CO2热泵系统的实验装置设计
4.1 跨临界CO2热泵空调系统实验装置设计
4.2 系统的热力计算
4.2.1 电动汽车的负荷计算
4.2.2 循环热力计算
4.3 试验台零部件设计与选型
4.3.1 压缩机
4.3.2 气冷器
4.3.3 电子膨胀阀
4.3.4 蒸发器
4.3.5 闪发器
4.3.6 气液分离器
4.3.7 其它零部件
4.4 跨临界CO2热泵空调系统试验台的搭建
4.4.1 水循环
4.4.2 乙二醇水溶液循环
4.4.3 制冷剂循环
4.5 本章小结
5 纯电动汽车用热泵空调系统实验研究
5.1 实验目的与实验过程
5.1.1 实验目的
5.1.2 实验过程
5.2 数据处理与不确定度分析
5.2.1 数据处理
5.2.2 不确定度分析
5.3 结果与分析
5.3.1 排气压力对系统性能的影响
5.3.2 中间补气压力对系统性能的影响
5.3.3 运行工况对系统性能的影响
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 本文创新点
6.3 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3777427
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
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摘要
Abstract
符号说明
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 热泵空调系统的研究现状
1.2.1 制冷剂的发展趋势
1.2.2 热泵空调系统仿真的研究现状
1.2.3 喷气增焓技术的研究现状
1.2.4 汽车空调系统的研究现状
1.3 问题的提出与研究的设想
1.4 本文的主要内容及章节安排
2 纯电动汽车用跨临界CO2单级压缩循环建模及仿真
2.1 建立跨临界CO2单级压缩循环
2.2 物性模型
2.2.1 CO2物性
2.2.2 乙二醇水溶液物性
2.3 零部件及单级压缩循环的模型建立
2.3.1 压缩机模型
2.3.2 气冷器模型
2.3.3 蒸发器模型
2.3.4 膨胀阀数学模型
2.3.5 跨临界CO2单级压缩循环仿真模型
2.4 仿真条件
2.5 结果与分析
2.5.1 Tgs1对制热性能的影响
2.5.2 Tgc1对制冷性能的影响
2.6 本章小结
3 纯电动汽车用跨临界CO2准二级压缩循环建模及仿真
3.1 建立跨临界CO2准二级压缩循环
3.2 零部件及准二级压缩循环的模型建立
3.2.1 补气增焓压缩机数学模型
3.2.2 闪发器数学模型
3.2.3 准二级压缩循环仿真流程
3.3 仿真条件
3.4 结果与分析
3.4.1 ncom对系统性能的影响
3.4.2 Tgs1对准二级循环的性能的影响
3.4.3 不同循环的制热性能的对比
3.5 本章小结
4 纯电动汽车用跨临界CO2热泵系统的实验装置设计
4.1 跨临界CO2热泵空调系统实验装置设计
4.2 系统的热力计算
4.2.1 电动汽车的负荷计算
4.2.2 循环热力计算
4.3 试验台零部件设计与选型
4.3.1 压缩机
4.3.2 气冷器
4.3.3 电子膨胀阀
4.3.4 蒸发器
4.3.5 闪发器
4.3.6 气液分离器
4.3.7 其它零部件
4.4 跨临界CO2热泵空调系统试验台的搭建
4.4.1 水循环
4.4.2 乙二醇水溶液循环
4.4.3 制冷剂循环
4.5 本章小结
5 纯电动汽车用热泵空调系统实验研究
5.1 实验目的与实验过程
5.1.1 实验目的
5.1.2 实验过程
5.2 数据处理与不确定度分析
5.2.1 数据处理
5.2.2 不确定度分析
5.3 结果与分析
5.3.1 排气压力对系统性能的影响
5.3.2 中间补气压力对系统性能的影响
5.3.3 运行工况对系统性能的影响
5.4 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 本文创新点
6.3 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3777427
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/qiche/3777427.html
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