電動汽車空調熱泵型渦旋壓縮機結構分析唐景春左承基(合肥工業(yè)大學機械與汽車工程學院合肥230009)性能系數為熱力學優(yōu)化目標函數,確定了制冷劑循環(huán)系統中的*佳補氣壓力,優(yōu)化了渦旋壓縮機靜渦旋盤上的中間補氣口的幾何位置和形狀,使其具備了準雙級壓縮功能。將研發(fā)的熱泵型電動渦旋壓縮機安裝于電動汽車空調系統,利用空氣焓差法對系統進行了制熱、制冷性能。
根據熱力學過程方程可知,壓縮機排氣溫度Td(K)與吸氣溫度Ts(K)的關系為:吸氣壓力和排氣壓力,MPa.相對于制冷循環(huán),制熱循環(huán)時壓縮機的吸氣壓力變低,因此壓比Pd/久將提高,由05求取一個中間壓力初值,并利用制冷劑的熱力學性質表查出它對應的中間溫度初值;2)在中間溫度初值的上下按2C的間隔選取5 ~6個中間溫度值;3)進行5~6次熱力計算,并將計算結果繪制成COPh-m曲線圖,圖中曲線的頂點所對應的中間溫度即為*佳中間溫度tmopt,與之相對應的壓力即為*佳中間壓力2壓縮機中間補氣口結構的優(yōu)化幾何學可得中間壓縮腔的內容積比匕及中間補氣口所處的位置展角0m,如公中的測試結果要求,從表1、表2中的實驗結果數據還可以看出,電動渦旋壓縮機的靜渦旋盤結構經過優(yōu)化設計后,具有較高的制熱和制冷性能系數,從而達到了產品節(jié)能的目的。
4結論為了滿足電動汽車空調系統的冬季制熱要求,對渦旋壓縮機的靜渦旋盤結構進行了改型設計,使壓縮機對制冷劑氣體的壓縮熱力過程由單級壓縮演變?yōu)闇孰p級壓縮。理論和實驗研究結果表明:在冬季汽車空調系統的熱泵循環(huán)名義工況下,以壓縮機的制熱性能系數為熱力學優(yōu)化目標函數,制冷劑循環(huán)系統中存在著個*佳補氣壓力。與此相對應,渦旋壓縮機靜渦旋盤上的中間補氣口有個*佳幾何位置。
靜渦旋盤結構優(yōu)化后的熱泵型電動渦旋壓縮機,其空調系統的制熱和制冷能力,可以滿足5人座電動汽車司乘人員的冬季和夏季舒適性要求。
采用中間補氣的熱泵型電動渦旋壓縮機,降低了壓縮機的排氣溫度,增加了熱泵循環(huán)時汽車空調系統中制冷劑的質量流量,從而提升了汽車空調系統熱泵循環(huán)和制冷循環(huán)的熱經濟性,實現了節(jié)能的目的。
本文受江蘇省動力機械清潔能源與應用重點實驗室開放
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