【正文】 ? ??? (4)制冷劑側(cè)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)α r 根據(jù) tc=℃ ，查 R134a 飽和狀態(tài)下的熱力性質(zhì)表和熱物理性質(zhì)圖，可以求得： 液態(tài)制冷劑的密度： ρ ?=。 (1)確定制冷劑和空氣流量，根據(jù) tc=℃ 和排氣溫度 td=℃ ，以及冷凝液有 5℃ 過(guò)冷，查 R134a 熱力性質(zhì)表，可得排氣比焓hd=，過(guò)冷液體比焓 h4/=,于是制冷劑的質(zhì)量流量qm,r 為 qm,r= sKgsKghh d /,4C / ?? ?????? 取進(jìn)出口空氣溫差 ta2ta1=12℃ ，則空氣的體積流量 qv， a 為 ? ? smsmttC Q aaapa cav /, ??????? ? (2)結(jié)構(gòu)初步規(guī)劃 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 冷凝器選用平流式結(jié)構(gòu)，多孔扁管截面與百葉窗翅片的結(jié)構(gòu)形式及尺寸如下圖所示：翅片寬度 wf=16mm，翅片高度 hF=，翅片厚度δF=，翅片間距 pF=，百葉窗間距 pL=，百葉窗長(zhǎng)度lL=，百葉窗角度α L=27 176。 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(guò)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 7 0%201 2 8 5 2%301 7 2 5%507 7 6 5 2 KmWr ????????? )K/(.2264)K/(.5386.4697011111K22,r??????????mWmWrAAaeqara?? 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 而對(duì)數(shù)平均溫差Δ tm 為 CCtttteaea???????????? 527ln.21127lnttt212a1am 取Ψ = 22e mmtKQAmo ?????? ? 與前面計(jì)算出的 的相對(duì)誤差為 % (7) 計(jì)算空氣阻力損失 Δ Pa 按下式計(jì)算空氣側(cè)摩擦阻力因子 f 為 3pL107 1 . 9 77 . )7 . 9(4 1 4 4 5 )(???????????? FLFLL hPhlhf 則空氣側(cè)阻力損失Δ Pa 為 PaPD fwp aaFa5 . 8 2332m a x,aah???? ?????? ????， 最后根據(jù)空氣阻力和風(fēng)量選擇風(fēng)機(jī)。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 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。 （ 1）由設(shè)計(jì)任務(wù)中的條件 te=5℃ ，過(guò)熱度為 5℃ ，可知蒸發(fā)器出口制冷劑溫度為 tr2=10℃ 。 根據(jù)壓縮機(jī)的計(jì)算， 查其產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)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=。 (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） 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=℃ 。 (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=。 壓縮機(jī)吸氣壓力 Pst=pe,t = Pd,t=Pc,t =1700KPa。壓縮機(jī)的吸氣溫度ts,t=t1/=7℃ 。 該工況壓縮機(jī)所需制冷量 Qe,c= qe,cq m,c= 478=。設(shè)該余量為 10%，則制冷系統(tǒng)所需制冷量 Qe,s 為： Qe,s=Q s= 5446W=5991W 3） 將額定 空調(diào)工況下制冷系統(tǒng)所需制冷量換算成壓縮機(jī)所需制冷量 (1) 額定空調(diào)工況下制冷系統(tǒng)所需制冷劑的單位質(zhì)量流量 qm,s 為： 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 qm,s= Qe,s/ qe,s=。 (2) 蒸發(fā)器出口制冷劑氣體溫度為： t1=te+△ tsh=5℃ +5℃ =10℃ 。 根據(jù)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T290251991,選擇如下芯子： 冷卻管選取高頻對(duì)焊型冷卻管Ⅳ型號(hào)， 1b =2mm ,L=16m, 選用 2D 型雙排冷卻管，如圖 1 冷卻型號(hào) 規(guī)格 B1 L Ⅰ 2 13 2 13 Ⅱ 14 14 Ⅲ 15 15 Ⅳ 2 16 2 16 Ⅴ 19 19 圖 1 空調(diào)壓縮機(jī)的選用 （ 1） 確定壓縮機(jī)的的排氣壓力，吸氣 壓力，排氣比焓及溫度 在這里忽略壓縮機(jī)吸氣管路和排氣管路的壓力損失， 根據(jù) 任務(wù)書(shū)中的已 知條件可 知制冷劑 R134a 在額定空調(diào)工況下壓縮機(jī)的吸氣壓力和排氣壓力分別為 ： 蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 Pd=1700Kpa PS= 。 ?? — 散熱管導(dǎo)熱系數(shù)，純鋁導(dǎo)熱系數(shù)為 230W/,換算為197 .8 . ?2千 卡 /米 小 時(shí) .C ?? — 散 熱管壁厚， L? — 散熱管到空氣的散熱系數(shù)，當(dāng)流過(guò)散熱管的空氣流速為 10～20m/s 時(shí)， L? =60～ 105 . ?2千 卡 /米 小 時(shí) .C，取 105。但因節(jié)溫器的自身特性，開(kāi)啟溫度一般低于全開(kāi)溫度 10 攝氏度左右。 冷卻系統(tǒng)主要部件匹配設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在整車總布置空間允許的條件下，盡量增大散熱器的迎風(fēng)面積。揚(yáng)程一般為 － ，揚(yáng)程過(guò)高對(duì)冷卻系統(tǒng)的密封性會(huì)產(chǎn)生不利的影響。但是增大節(jié)溫器的升程，對(duì)節(jié)溫器技術(shù)要求較高。節(jié)溫器一般布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的出水口處。但也多用于發(fā)動(dòng)機(jī)橫置的轎車。在某些散熱器長(zhǎng)，寬比例相差較大時(shí)，如轎車散熱器，有時(shí)采用兩個(gè)直徑較小的風(fēng)扇所取代。 在某些車型中，特別是轎車，護(hù)風(fēng)罩在常開(kāi)有多個(gè)窗口并加以單向簾布。風(fēng)扇 與護(hù)風(fēng)罩安裝在同一零部件總成上（如同在底盤(pán)或同在車身上）其徑向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)，風(fēng)扇與護(hù)風(fēng)罩之間的間隙可以下線，否則取上限。 風(fēng)扇與護(hù)風(fēng)罩的徑向間隙較小，風(fēng)扇的效率越高。輕型貨車和轎車一般不加保護(hù)框架，蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 懸置點(diǎn)設(shè)置在散熱器的側(cè)板或水室上。主懸置點(diǎn)的膠墊壓縮量一般為其自由高度的 1/5 左右。 散熱器懸置布置： 散熱器通常為四點(diǎn)懸置，也可以采用三點(diǎn)懸置。 散熱器布置 貨車散熱器一般采用縱流水結(jié)構(gòu)，因?yàn)樨涇嚨牟贾每臻g也較寬裕。這樣可充分利用風(fēng)扇的風(fēng)量和車的迎面風(fēng)，提高散熱器的散熱效率。在設(shè)計(jì)中必須作到提高進(jìn)風(fēng)系數(shù)和冷卻液循環(huán)中的散熱能力。 5）在發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)壓力蓋打開(kāi)時(shí)，水泵進(jìn)口應(yīng)為正壓； 6）有一定的缺水工作能力，缺水量大于第一次未加滿冷卻液的容積； 7）設(shè)置水溫報(bào)警裝置； 8）密封好，不得漏氣、漏水； 9）冷卻系統(tǒng)消耗功率小。因此，冷卻系統(tǒng)的主要任務(wù)是保證內(nèi)燃機(jī)在最適宜的溫度狀態(tài)下工作。（而有的柴油車由于水溫上升慢，為了一發(fā)動(dòng)車就能享受到暖風(fēng)，所以在暖風(fēng)機(jī)里面加有電熱絲 ）。氣態(tài)制冷劑通過(guò)蒸發(fā)器后又重新被壓縮機(jī)吸入，這樣反復(fù)循環(huán)即可達(dá)到制冷目的。被液化了的制冷劑，進(jìn)入干燥器，除去了水和雜質(zhì)后，流入膨脹閥。風(fēng)機(jī)按其氣體流向與風(fēng)機(jī)主軸的相互關(guān)系，可分為離心式風(fēng)機(jī)和軸流式風(fēng)機(jī)兩種。而且，還可濾除制冷劑中的雜質(zhì)，吸收制冷劑中的水分，以防止制冷系統(tǒng)管路臟堵和冰塞，保護(hù)設(shè)備部件不受侵蝕，從而保證制冷系統(tǒng)的正常工作。其功用是：把來(lái)自儲(chǔ)液干燥器的高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流減壓，調(diào)節(jié)和控制進(jìn)入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑量，使之適應(yīng)制冷負(fù)荷的變化，同時(shí)可防止壓縮機(jī)發(fā)生液擊現(xiàn)象 (即未蒸發(fā)的液態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)后被壓縮，極易引起壓縮機(jī)閥片的損壞 )和蒸發(fā)器出口蒸氣異常過(guò)熱。 （ 4）蒸發(fā)器：也是一種熱交換器，也稱冷卻器，是制冷循環(huán)中獲得冷氣的直接器件。一般用在小型汽車的制冷裝置上。制冷劑蒸氣所放出的熱量，被周圍空氣帶走，排到大氣中。 4)滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)：滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)具有質(zhì)量小、體積小、零部件少、效率高、可靠性好以及適宜于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。另一種是采用飛濺潤(rùn)滑，我國(guó)上海內(nèi)燃機(jī)油泵廠生產(chǎn)的斜板式 壓縮機(jī)即是采用飛濺潤(rùn)滑。1）曲軸連桿式壓縮機(jī)：它是一種應(yīng)用較為廣泛的制冷壓縮機(jī)。 （ 2）壓縮機(jī)：作用是使制冷劑完成從氣態(tài)到液態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，達(dá)到制冷劑散熱凝露的目的。因此，通過(guò)控制電磁離合器的結(jié)合與分離，就可接通與斷開(kāi)壓縮機(jī)。）、冷凝風(fēng)扇等組成。 課題的提出及主要研究方法 該課題的提出主要是因?yàn)閭€(gè)人畢業(yè)后的就業(yè)，考慮到畢業(yè)后要從事汽車方面的研究，并且自己所學(xué)專業(yè)在這方面主要是汽車電子方面方面的知識(shí)，所以綜合慮后便定下來(lái)這個(gè)課題。其換熱能力比管帶式冷凝器強(qiáng) , 使冷凝溫度和壓力降低 , 同時(shí)系統(tǒng)的排氣壓力和輸人功率也隨之降低。但渦旋式壓縮機(jī)在機(jī)械加工工藝方面難度較大 , 須用專門(mén)的精密數(shù)控加工設(shè)備 , 目前國(guó)內(nèi)正著手研制這種新機(jī)型。汽車空調(diào)技術(shù)發(fā)展至今，其功能已日趨完善，能對(duì)車室進(jìn)行制冷，采暖，通風(fēng)換氣，除霜 (霧 )，空氣凈化等。直到 1940年，由美國(guó) Packard公司生產(chǎn)出第一臺(tái)裝有制冷機(jī)的轎車。 汽車空調(diào)器發(fā)展的歷史、現(xiàn)況與發(fā)展趨向 汽車工業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展必然會(huì)帶動(dòng)汽車空調(diào)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 緒論 引言 汽車空調(diào)的普及，是提高汽車競(jìng)爭(zhēng)能力的重要手段之一。因此，對(duì)汽車空調(diào)的研究開(kāi)發(fā)特別重要。1927年就誕生了較為簡(jiǎn)單的汽車空調(diào)裝置，它只承擔(dān)冬季向乘員供暖和為擋風(fēng)玻璃除霜的任務(wù)。 1979年，美國(guó) 和日本共同推出了用微機(jī)控制的空調(diào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字顯示和最佳控制，標(biāo)志著汽車空調(diào)已進(jìn)入生產(chǎn)第四代產(chǎn)品的階段。由于這種壓縮機(jī)無(wú)吸、排氣閥 ,因此 , 工作可靠、壽命長(zhǎng) , 容積效率一般比滾動(dòng)活塞式提高左右 , 吸排氣連續(xù)、氣流脈動(dòng)小 , 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、且扭矩變 化均勻 , 最高轉(zhuǎn)速可達(dá)左右 , 體積比往復(fù)式小 , 重量比往復(fù)式輕 , 絕熱效率提高。為此 , 汽車空調(diào)換熱器應(yīng)從這幾方面進(jìn)行改進(jìn)冷凝器將