汽車自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 g，吸氣比體 積 υ st=， 吸氣比熵 Ss,t=(Kg?K)。 (4) 根據(jù)膨脹閥前制冷劑液體溫度 t4=tc,t△ tsc,t=℃ ，查表得膨脹閥前制冷劑 液體比焓 h4=。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 (5) 測(cè)試工況壓縮機(jī)的單位質(zhì)量制冷量： === KJ/Kg。 (6) 測(cè)試工況壓縮機(jī)單位體積制冷量 qv,t 為： qv,t=qc， t/υ st=。 (7) 由于額定空調(diào)工況下和測(cè)試工況西啊的冷凝壓力 (冷凝溫度 )蒸發(fā)壓力 (蒸發(fā)壓力 )， 排氣壓力及吸氣壓力均可相同，則兩種工況壓縮機(jī)的輸氣系數(shù)也相同，即： λ t=λ c。于是所選壓縮機(jī)在測(cè)試工況下所需制冷量是： Qe,t=Qe,c(λ t/λ c)(qv,t/qv,c)= 11 。 5） 測(cè)試工況壓縮機(jī)所需制冷劑單位質(zhì)量流量 qm,t 為 qm,t=Qe,t/qe,t=。 6） 確定測(cè)試工況下壓縮機(jī)所需軸功率 (1) 根據(jù) Pd,t和 Ss,t，查表得壓縮機(jī)等比熵壓縮終了的制冷劑比hd,s= KJ/Kg， 制 冷劑溫度 td,s=℃ 。 (2) 測(cè)試工況下壓縮機(jī)單位等比熵壓縮功 Wts,t為： Wts,t=hd,s— hs,t=— =。 (3) 測(cè)試工況下壓縮機(jī)的 理論等比熵功率 Pts,t為： Pts,t= Wts,t?qm,t= 4857=。 (4) 測(cè)試工況壓縮機(jī)指示效率 η i,t 為： η i,t=Te,t/Tc,t+b?te,t=(5+)/(+)+5= 4。 (5) 測(cè)試工況壓縮機(jī)指示功率 Pi,t為： Pi,t= Pts,t/η i,t=。 (6) 測(cè)試工況下壓縮機(jī)摩擦功率 Pm,t為Pm,t=SinP m10 5=( 10 3)2 103 7 180010 510 5=。 (7) 測(cè)試工況下，壓縮機(jī)所需軸功率 Pe,t 為： Pe,t= Pi,t +Pm,t=+=。 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 根據(jù)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 的指定值和 Qe,t， Pe,t， qm,t 的計(jì)算結(jié)果粗選擇壓縮機(jī)的型號(hào) 當(dāng) Qe,t=， qm,t=，壓縮機(jī)氣缸工作容積大約在 左右，試選取壓縮機(jī)型號(hào)是 SN7H10。 根據(jù)壓縮機(jī)的計(jì)算， 查其產(chǎn)品使用說明書知 理論排氣量 Vth=；制冷量可達(dá) Qet=；質(zhì)量輸氣量 qmr,t=；壓縮機(jī)的軸功率Pe,t=。 結(jié)果表明，在考慮壓縮機(jī)吸氣管路和排氣管路壓力損失的條件下，所選 SN7H10 型壓縮機(jī)的制冷量、質(zhì)量輸氣量均大于計(jì)算結(jié)果，壓縮機(jī)軸功率小于計(jì)算結(jié)果，完全滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求，是能與所指定的車用空調(diào)系統(tǒng)相匹配的 。 該壓縮機(jī)具體參數(shù)如下： 排量cm3/r 缸數(shù) 缸徑 mm 行 程 mm 最 高 轉(zhuǎn)速 r/min 制冷劑 潤(rùn)滑油 功耗 W 7 6500 R134a AAI 125cm3 42 空調(diào)蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)中要求設(shè)計(jì)的蒸發(fā)器為板翅式蒸發(fā)器，通過負(fù)荷計(jì)算可知在夏季需要向車內(nèi)提供 5446W 的制冷量，采用 R134a 制冷劑，蒸發(fā)溫度 te=5℃ ，蒸發(fā)器出口過熱度為 5℃ 。 已知蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度：干球溫度 27℃ ，濕球溫度 ℃ ，風(fēng)量 500m3/h. 在下列 計(jì)算中用下標(biāo) “r” 表示制冷劑側(cè)，下標(biāo) “a” 表示空氣側(cè)，下標(biāo) “1” 表示進(jìn)口，下標(biāo) “2” 表示出口。 （ 1）由設(shè)計(jì)任務(wù)中的條件 te=5℃ ，過熱度為 5℃ ，可知蒸發(fā)器出口制冷劑溫度為 tr2=10℃ 。 根據(jù)進(jìn)出口參數(shù)查 R134a 的熱力性質(zhì)表，得 hr2=蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 制冷劑循環(huán)量 ： skgskghh Q rr emr /????? (1) 初步規(guī)劃 散熱板及翅片與百葉窗尺寸示意圖如下圖所示 散熱板： 寬 wT=65mm，高 hT=，鋁板厚δ T=，邊緣寬 ，內(nèi)部隔板寬 ，由此可計(jì)算出內(nèi)部流道 尺寸 hH、 wH 分別為： mmmmww mmmmhh TH TTH )( )(2 ????????? ?????? ? 翅片：寬度 wF=65mm，高度 hF=，厚度δ F=，間距 pF=； 百葉窗間距 pL=，百葉窗長(zhǎng)度 lL=，百葉窗角度 α L=37176。 . 1) 每米散熱板長(zhǎng)內(nèi)表面積 Ar 為： )/(101 1 3)/(10)(2)(2Ar 2323 mmmmwh HH ?? ???????? 2) 每米散熱板長(zhǎng)迎風(fēng)面積 Aface為： )/(101 0 . 9/ m )(m10)(hhA 2323FTf a c e mm??????? 每米散熱板長(zhǎng)翅片表面積 Af， a 為： )/()( 23233af mm?????????， 3) 每米散熱器長(zhǎng)總外表面積 Aa 為： )/()/( 23233, mmmmAA afaba ???????? 4) 肋通系數(shù) a ： 3a ????f ac eA 5) 百葉窗高度 hL 為： )()( 33LLL mmmm ?????? ? 6) 散熱板內(nèi)孔水力直徑 Dh， r 為 ： 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 )(72 6 )(22)2(22h4, mmmmwhwDHHHHrh ??????? ??????? 7) 翅片通道水力直徑 Dh， a 為 ： )()()()( )()(2)()( ))((2D , mmmmhp hp FFFF FFFFah ???? ???????? ??? ?? ?? 8) 干工況下空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)計(jì)算，選取迎面風(fēng)速ν a=3m/s，根據(jù)已知條件求最小截面處 風(fēng)速ν a， max 為 skgskghhphhpFFFLFTFFa//10)()(10)(10))((10)(10633633m a x,a?????????????????????????????????????????? 按空氣進(jìn)出口溫度的平均值 Cta ??20 ,查取空氣的密度 ρ =、動(dòng)力粘度 μ = 106kg/(m s)、熱導(dǎo)率 λ = 102W/(m K)、普朗特?cái)?shù) Pr= 等熱物理性質(zhì)，并計(jì)算出空氣側(cè)的雷諾數(shù) Rea、傳熱因子 j、努塞爾數(shù) Nu、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α a。 6 3m a x, ?? ????? ? ??? Laea pv ..pL102. 11 69 87. 9)7. (41 44 5 )(?????????? FFL hhlhRj 8 .0 9 27 0 3 02 1 1 6 9 3/13/1 ????? ajNu )/()m/( 223 2 KmWKWPNuLa ???????? ? ??? 10) 計(jì)算析濕系數(shù)與濕工況下空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) ,由蒸發(fā)器風(fēng)量500m3/h 根據(jù)蒸發(fā)器換熱量可求得出風(fēng)空氣的比焓 ha2=(干空氣 )，設(shè)車內(nèi)空氣濕度為 55%，查空氣的焓濕圖可查得出風(fēng)溫度為干球溫度蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 ta2=℃ ，濕球溫度 ℃ ，同時(shí)已知蒸發(fā)器進(jìn)風(fēng)溫度為干球溫度ta1=27℃ ，濕球溫度 ℃ ，比焓 ha1=(干空氣 )。 求出析濕系數(shù)ξ為 )( )( 21, 21 ???????? aaap aa ttc hh? 于是，濕工況下空氣側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α eq， a為 α eq， a=ξα a= =(m2 K) 11) 初估迎風(fēng)面積和總傳熱面積 1)計(jì)算干空氣質(zhì)量流量 qm， a skghh Qq aa eam / , ????? 2)計(jì)算迎風(fēng)面積 Aface,o 232, mmqA aamof ac e ?????? ?? 3)計(jì)算以外表面為基準(zhǔn)的總傳熱面積 Ao Ao=aAface,o= = 4)計(jì)算散熱板長(zhǎng)度 Tl 。一共 22 塊散熱板，分兩個(gè)流程，每個(gè)流程11塊散熱板， 則 mmmhh Al FT of ac eT )( )(3, ??? ?????? 取 Tl = (6) 計(jì)算制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) 由 te=5℃ ，查 R134a 飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表及熱物理性質(zhì)圖，可得： 液態(tài)制冷劑的密度 ρ l= 液態(tài)制冷劑的動(dòng)力粘度 μ l= 106kg/(m s) 液態(tài)制冷劑的普朗特?cái)?shù) 01 ??lll ar ? 氣態(tài)制冷劑的密度 3/ 1 mkgv ??? 氣態(tài)制冷劑的動(dòng)力粘度 μ v= 106kg/(m s) 氣態(tài)制冷劑的熱導(dǎo)率 λ v= 103W/(m K) 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 目前已知制冷劑進(jìn)口干度為 ，出口過熱，因此平均干度 2 ???? 由此，可計(jì)算其余參數(shù)的平均值，動(dòng)力粘度 μ core的平均值為 )/()/() ()1(61661smkgsmkglmvmc or e?????????????????????? 每一散熱板制冷劑質(zhì)量流量 qmr,eq/為 skgskgq mreq /,mr ?????? 散熱板內(nèi)孔的制冷劑質(zhì)量流量 qmr,A 為 )/()/()(40 0 3 9 5 4 4q 22232,A,mrsmkgsmkgDqrheqmr ???????????， 雷諾數(shù) Recore為 84 941)/( 263, ??? ???? ?? smkgDqec o r erhAmrc o r e ?， 干度 5 4 0 8 4 9 4 16 2 2 ?????? ??c o r edo? 由上面的計(jì)算可以看到，制冷劑干度從 ～ ～ 1 變化，后面還有過熱蒸汽區(qū)，因此很難準(zhǔn)確估計(jì)每一階段所占的百分比，只能憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，在此， 去過熱蒸汽區(qū)為 30%，于是可計(jì)算出干燥點(diǎn)之前的兩相區(qū)約為 20%，干燥點(diǎn)之后的兩相區(qū)約為 50%。 1)干燥點(diǎn)之前的兩相區(qū)，取 ?=，則在散熱板內(nèi)孔內(nèi)，制冷劑氣液兩相均為紊流工況的 Lockhart－ Martinelli 數(shù) Xtt和關(guān)聯(lián)系數(shù) F(Xtt)分別為 ) () () ()()()1( 2 ??????? ?? nlvvlnttX ?????? )()()( 37 ????tttt XXF 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 制冷劑兩相流折算成全液相時(shí)，在折算流速下的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α l 為 )/(1351)()()1()1(263,KmWCqDqA plAmrnlrhAmrl?????????????????????????? ?????????? 制冷劑兩相流的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) r? 為 )/(1 2 8 5 20 2 5 1 1 3 2 0)(Pr 22 KmWXF ttllr ?????? ?? 2)過熱區(qū) 制冷劑側(cè)的雷諾數(shù) Reeq,r、普朗特?cái)?shù) Prv、努塞爾數(shù) Nu、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù) v? 分別為 6 3,q ?? ???? ? ?vrhAmrre Dq ? Prv= 6 . 9 9254 7 2 0 8 5 ?????Nu )/(1725)m/( 223 3,KmWKWDNurhvv ???? ???? ? ??? 3)干燥點(diǎn)之后的兩相區(qū) 取 ? =，則把 ? = 代入干燥點(diǎn)之前的兩相換熱公式，計(jì)算得 K)W /( m11787 2do ??? ，于是 r? 為 )/(7 7 6 5)1 7 2 51 1 7 8 7()5 4 0 8 5 4 0 8 (11 7 2 5)()1(12KmWvdododovr???????????????????????????? ??????? )/(.46 9