汽車發(fā)動機(jī)余熱驅(qū)動的溴化鋰制冷系統(tǒng)研究
發(fā)布時間:2022-02-09 04:07
本文設(shè)計了一種利用發(fā)動機(jī)冷卻水余熱作為熱源驅(qū)動的吸收式制冷系統(tǒng),該系統(tǒng)以發(fā)動機(jī)廢熱作為驅(qū)動熱源,不需要消耗發(fā)動機(jī)功率,可以降低汽車油耗,提高汽車動力性能,實現(xiàn)節(jié)能減排的目的,具體工作內(nèi)容如下:首先對溴化鋰制冷汽車空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析,部件熱負(fù)荷的計算與校核、傳熱面積和介質(zhì)流量的計算等。接著設(shè)計了與系統(tǒng)匹配的全空冷吸收器,對于內(nèi)壁面三角形、四邊形和圓形表面微結(jié)構(gòu),得出噴淋溶液在不同粗糙內(nèi)壁面以及不同角度下的流動均勻性表現(xiàn),分析了壁面微結(jié)構(gòu)類型、角度、高度對于流體流動均勻性的影響;對不同空氣入口風(fēng)速進(jìn)行分析測試,空氣側(cè)與流體側(cè)換熱性能的變化情況仿真,得出在不同風(fēng)速下各個計算域的溫度散熱狀態(tài);不同大氣溫度下,對于吸收器風(fēng)冷散熱的差別,為全空冷吸收器的設(shè)計提供參考價值。同時對平行流百葉窗冷凝器的空氣側(cè)流場進(jìn)行模擬分析,重點研究換熱量到換熱系數(shù)沿翅片變化情況,不同風(fēng)速下溫度、壓力、單位面積換熱量與風(fēng)阻等特性的變化規(guī)律。本文結(jié)合了傳統(tǒng)壓縮式汽車空調(diào)和吸收式溴化鋰空調(diào)的優(yōu)缺點,提出一種可以利用汽車發(fā)動機(jī)冷卻水余熱制冷的溴化鋰制冷系統(tǒng),用于改善目前普遍使用的壓縮式制冷循環(huán),為了余熱制冷系統(tǒng)更高效運...
【文章來源】:浙江科技學(xué)院浙江省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第1章緒論6圖1-1傳統(tǒng)汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖圖1-2汽車空調(diào)系統(tǒng)布置圖其工作原理主要如下:(1)從蒸發(fā)器中蒸發(fā)出來的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮為高溫高壓汽態(tài)制冷劑。(2)壓縮機(jī)中高溫高壓氣態(tài)制冷劑流入冷凝器中,在冷凝器中與外界熱交換后溫度降低,高溫氣態(tài)制冷劑變成低溫高壓液態(tài)制冷劑,在冷凝器中發(fā)生由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的相變過程。(3)流出冷凝器的液態(tài)制冷劑通過管路流入干燥器中,干燥器中的干燥劑對液態(tài)制冷劑脫水處理。經(jīng)過節(jié)流閥的節(jié)流降壓,流入蒸發(fā)器中,流入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑由于壓力降低,會發(fā)生由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的汽化反應(yīng),伴隨著吸熱過程,外界空氣中熱量被吸收變?yōu)槔淇諝,在風(fēng)機(jī)作用下吹入駕駛室,達(dá)到制冷
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第1章緒論8的原理來制取冷量,在壓力為7mmHg環(huán)境下,水的蒸發(fā)溫度僅為3~4℃。溴化鋰制冷空調(diào)工作時,分為兩個工作循環(huán),溴化鋰溶液循環(huán)和冷劑水循環(huán)。溶液循環(huán)取代了傳統(tǒng)壓縮式汽車空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī),其循環(huán)過程如圖1-3所示。冷劑水循環(huán)過程:發(fā)動機(jī)冷卻水流經(jīng)發(fā)生器,通過發(fā)動機(jī)冷卻水的余熱加熱發(fā)生器中的溴化鋰稀溶液,由于溴化鋰溶液比熱容較小,溶液溫升快,溶液中沸點較低的冷劑水受熱蒸發(fā),變成高壓氣態(tài)水蒸氣,由于,溴化鋰溶液中水蒸發(fā)出來,稀溶液變成了濃溶液;高壓氣態(tài)水蒸氣在壓力作用下進(jìn)入汽車?yán)淠鳎诶淠髦邪l(fā)生冷凝過程,水蒸氣凝結(jié)放熱,放出的熱量通過冷凝器與外界空氣熱量交換,被流動的空氣帶走,高溫高壓的氣態(tài)冷劑水變成低溫高壓的液態(tài)冷劑水。然后經(jīng)過節(jié)流降壓過程,冷凝過后的低溫高壓液態(tài)冷劑水經(jīng)過U形管的節(jié)流降壓,大部分變成低溫低壓的冷劑水和少量蒸汽。冷劑水流入蒸發(fā)器是空間驟大,壓力驟小,進(jìn)行蒸發(fā)過程,吸收環(huán)境熱量,蒸發(fā)器與制冷空氣進(jìn)行熱量交換,制冷空氣被風(fēng)扇吹進(jìn)駕駛室,蒸發(fā)后的冷劑水吸收了大量熱量變成了高溫低壓的水蒸氣。最后,高溫低壓的水蒸氣進(jìn)入吸收器,被吸收器中的濃溶液吸收,吸收器中溶液濃度降低,吸收器熱量由外界冷卻空氣帶走。吸收了水蒸氣后的稀溶液經(jīng)過溶液泵進(jìn)入溶液熱交換器,與流經(jīng)溶液熱交換器的濃溶液熱量交換后,在流入發(fā)生器,冷劑水完成工作循環(huán)。圖1-3余熱驅(qū)動溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)循環(huán)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]汽車散熱器流場特性CFD數(shù)值模擬與分析[J]. 林偉濤,黃堅,劉桂雄. 機(jī)電工程技術(shù). 2016(09)
[2]汽車散熱器的性能分析及翅片結(jié)構(gòu)優(yōu)化[J]. 郭健忠,徐敏,張光德,胡溧,朱鳴飛,黃瑋隆. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2016(26)
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[4]汽車空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展[J]. 郭暉. 科技致富向?qū)? 2012(29)
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[7]汽車發(fā)動機(jī)余熱溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)研究[J]. 周東一,石楚平,肖飚,袁文華. 制冷空調(diào)與電力機(jī)械. 2008(04)
[8]實用型載貨汽車空調(diào)器[J]. 劉合心,舒水明,胡中元. 流體機(jī)械. 2007(03)
[9]太陽能溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的改進(jìn)[J]. 吳嘉峰,陳亞平,施明恒. 工程熱物理學(xué)報. 2007(01)
[10]小型無泵溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)的實驗研究[J]. 谷雅秀,吳裕遠(yuǎn),張林穎,柯欣,王藝. 制冷學(xué)報. 2006(05)
碩士論文
[1]小型溴化鋰吸收式制冷空調(diào)性能實驗研究[D]. 楊霏.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[2]汽車發(fā)動機(jī)排氣廢熱/動力聯(lián)合驅(qū)動的混合制冷循環(huán)特性研究[D]. 路明.大連理工大學(xué) 2011
[3]功能表面強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)研究及其在車載溴冷機(jī)中的應(yīng)用[D]. 程金強(qiáng).中國海洋大學(xué) 2009
[4]大客車發(fā)動機(jī)熱平衡分析與冷卻水熱量的利用計算[D]. 焦其偉.山東大學(xué) 2008
本文編號:3616341
【文章來源】:浙江科技學(xué)院浙江省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
傳統(tǒng)汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第1章緒論6圖1-1傳統(tǒng)汽車空調(diào)結(jié)構(gòu)原理圖圖1-2汽車空調(diào)系統(tǒng)布置圖其工作原理主要如下:(1)從蒸發(fā)器中蒸發(fā)出來的氣態(tài)制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī),經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮為高溫高壓汽態(tài)制冷劑。(2)壓縮機(jī)中高溫高壓氣態(tài)制冷劑流入冷凝器中,在冷凝器中與外界熱交換后溫度降低,高溫氣態(tài)制冷劑變成低溫高壓液態(tài)制冷劑,在冷凝器中發(fā)生由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的相變過程。(3)流出冷凝器的液態(tài)制冷劑通過管路流入干燥器中,干燥器中的干燥劑對液態(tài)制冷劑脫水處理。經(jīng)過節(jié)流閥的節(jié)流降壓,流入蒸發(fā)器中,流入蒸發(fā)器中的液態(tài)制冷劑由于壓力降低,會發(fā)生由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的汽化反應(yīng),伴隨著吸熱過程,外界空氣中熱量被吸收變?yōu)槔淇諝,在風(fēng)機(jī)作用下吹入駕駛室,達(dá)到制冷
浙江科技學(xué)院碩士學(xué)位論文第1章緒論8的原理來制取冷量,在壓力為7mmHg環(huán)境下,水的蒸發(fā)溫度僅為3~4℃。溴化鋰制冷空調(diào)工作時,分為兩個工作循環(huán),溴化鋰溶液循環(huán)和冷劑水循環(huán)。溶液循環(huán)取代了傳統(tǒng)壓縮式汽車空調(diào)系統(tǒng)中的壓縮機(jī),其循環(huán)過程如圖1-3所示。冷劑水循環(huán)過程:發(fā)動機(jī)冷卻水流經(jīng)發(fā)生器,通過發(fā)動機(jī)冷卻水的余熱加熱發(fā)生器中的溴化鋰稀溶液,由于溴化鋰溶液比熱容較小,溶液溫升快,溶液中沸點較低的冷劑水受熱蒸發(fā),變成高壓氣態(tài)水蒸氣,由于,溴化鋰溶液中水蒸發(fā)出來,稀溶液變成了濃溶液;高壓氣態(tài)水蒸氣在壓力作用下進(jìn)入汽車?yán)淠鳎诶淠髦邪l(fā)生冷凝過程,水蒸氣凝結(jié)放熱,放出的熱量通過冷凝器與外界空氣熱量交換,被流動的空氣帶走,高溫高壓的氣態(tài)冷劑水變成低溫高壓的液態(tài)冷劑水。然后經(jīng)過節(jié)流降壓過程,冷凝過后的低溫高壓液態(tài)冷劑水經(jīng)過U形管的節(jié)流降壓,大部分變成低溫低壓的冷劑水和少量蒸汽。冷劑水流入蒸發(fā)器是空間驟大,壓力驟小,進(jìn)行蒸發(fā)過程,吸收環(huán)境熱量,蒸發(fā)器與制冷空氣進(jìn)行熱量交換,制冷空氣被風(fēng)扇吹進(jìn)駕駛室,蒸發(fā)后的冷劑水吸收了大量熱量變成了高溫低壓的水蒸氣。最后,高溫低壓的水蒸氣進(jìn)入吸收器,被吸收器中的濃溶液吸收,吸收器中溶液濃度降低,吸收器熱量由外界冷卻空氣帶走。吸收了水蒸氣后的稀溶液經(jīng)過溶液泵進(jìn)入溶液熱交換器,與流經(jīng)溶液熱交換器的濃溶液熱量交換后,在流入發(fā)生器,冷劑水完成工作循環(huán)。圖1-3余熱驅(qū)動溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)循環(huán)圖
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期刊論文
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[8]實用型載貨汽車空調(diào)器[J]. 劉合心,舒水明,胡中元. 流體機(jī)械. 2007(03)
[9]太陽能溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的改進(jìn)[J]. 吳嘉峰,陳亞平,施明恒. 工程熱物理學(xué)報. 2007(01)
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碩士論文
[1]小型溴化鋰吸收式制冷空調(diào)性能實驗研究[D]. 楊霏.華北電力大學(xué)(北京) 2018
[2]汽車發(fā)動機(jī)排氣廢熱/動力聯(lián)合驅(qū)動的混合制冷循環(huán)特性研究[D]. 路明.大連理工大學(xué) 2011
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[4]大客車發(fā)動機(jī)熱平衡分析與冷卻水熱量的利用計算[D]. 焦其偉.山東大學(xué) 2008
本文編號:3616341
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