本文關(guān)鍵詞：噴射式汽車廢熱制冷實驗平臺的研制

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【摘要】：汽車廢熱的循環(huán)利用對汽車節(jié)能減排具有重要作用,本文設(shè)計改進(jìn)并研制了一種利用回收的汽車尾氣廢熱來制冷的新型車內(nèi)空調(diào)裝置,能有效減少汽車排向大氣的廢熱并降低油耗。首先,采用理論經(jīng)驗結(jié)合的混合建模方法建立了壓縮機(jī)控制模型。將裝置中活塞式壓縮機(jī)的連續(xù)運動分解為無數(shù)個單次往復(fù)的周期運動,對其中的單個周期進(jìn)行研究。將流經(jīng)壓縮機(jī)后工質(zhì)獲得的能量分為動能和熱能,使用動能定理和焓增量分別計算,得到了壓縮機(jī)的控制模型。其次,根據(jù)汽車不同運行工況排出廢熱量的差異,設(shè)計改進(jìn)了三模態(tài)運行制冷裝置：1)壓縮機(jī)模態(tài)；2)壓縮機(jī)噴射器混合模態(tài)：3)噴射器模態(tài)。根據(jù)廢熱功率及負(fù)荷計算,設(shè)計了能模擬汽車廢熱的發(fā)生器,能夠模擬制冷負(fù)荷的蒸發(fā)器和模擬散熱的冷凝器。該裝置主要包括壓縮機(jī)循環(huán)、噴射器循環(huán)兩大回路,通過電磁閥的不同開閉組合實現(xiàn)不同模態(tài)間的切換,以最小的能耗滿足汽車不同運行工況下的制冷需求。再次,使用LabVIEW開發(fā)了上位機(jī)軟件,實現(xiàn)了參數(shù)采集和系統(tǒng)控制。溫度、壓力、流量等參數(shù)可以自動采集、顯示及存儲管理；裝置中的電磁閥開閉,壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速以及電子膨脹閥開度均可以通過上位機(jī)軟件控制。最后,搭建了汽車廢熱實驗裝置并進(jìn)行了實驗研究。對選好的硬件設(shè)備分別進(jìn)行了功能測試,并對傳感器逐一標(biāo)定,然后對安裝完畢的裝置進(jìn)行測試,排除各種運行故障,期間對管路進(jìn)行一定的修改,在確認(rèn)功能正常并完成氣密性檢測之后進(jìn)行了實驗研究。實驗結(jié)果表明,在壓縮機(jī)模態(tài),壓縮機(jī)噴射器模態(tài)以及噴射器模態(tài)下均可以順利實現(xiàn)利用廢熱制冷的要求。
【關(guān)鍵詞】：廢熱回收 噴射制冷 混合建模 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U467.52;X734.2
【目錄】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 緒論12-20
• 1.1 研究背景與意義12-13
• 1.2 新型汽車制冷系統(tǒng)的發(fā)展13-15
• 1.3 技術(shù)研究及其發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.4 噴射器應(yīng)用于制冷技術(shù)17-18
• 1.5 噴射式汽車廢熱制冷的探索18
• 1.6 本章小結(jié)18-20
• 第2章 混合方法的壓縮機(jī)控制模型建模20-26
• 2.1 活塞式壓縮機(jī)建模分析20-24
• 2.1.1 工質(zhì)流動的動能模型20-22
• 2.1.2 氣體工質(zhì)獲得熱量22-23
• 2.1.3 壓縮機(jī)控制模型整合23-24
• 2.2 模型分析24
• 2.3 本章小結(jié)24-26
• 第3章 汽車廢熱制冷裝置的設(shè)計與選型26-36
• 3.1 實驗平臺設(shè)計26-31
• 3.1.1 管路結(jié)構(gòu)設(shè)計26-29
• 3.1.2 采溫采壓點設(shè)置29-30
• 3.1.3 噴射器設(shè)計30-31
• 3.2 實驗平臺功能單元31-35
• 3.2.1 冷凝器31-32
• 3.2.2 發(fā)生器32-33
• 3.2.3 蒸發(fā)器33-34
• 3.2.4 管路切換閥門34
• 3.2.5 壓縮機(jī)選型34-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第4章 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)36-50
• 4.1 數(shù)據(jù)采集前端部分36-38
• 4.2 數(shù)據(jù)采集卡選型38-39
• 4.3 系統(tǒng)上位機(jī)軟件39-48
• 4.3.1 上位機(jī)軟件界面設(shè)計40-42
• 4.3.2 上位機(jī)功能程序設(shè)計42-47
• 4.3.3 上位機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的控制方案47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第5章 裝置搭建與調(diào)試50-56
• 5.1 裝置搭建50-51
• 5.2 故障檢測排除51-54
• 5.2.1 壓力檢漏51-52
• 5.2.2 通路調(diào)試52-54
• 5.3 系統(tǒng)操作規(guī)范總結(jié)54
• 5.4 本章小結(jié)54-56
• 第6章 實驗測試56-66
• 6.1 裝置基本功能實驗56-57
• 6.1.1 上位機(jī)軟件測試56-57
• 6.1.2 硬件單元測試57
• 6.2 裝置制冷效果測試57-64
• 6.2.1 壓縮機(jī)循環(huán)的制冷57-63
• 6.2.2 混合模態(tài)以及噴射器模態(tài)的運行結(jié)果63-64
• 6.3 本章小結(jié)64-66
• 第七章 總結(jié)與展望66-68
• 7.1 論文工作的總結(jié)66-67
• 7.2 展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-74
• 致謝74-76
• 攻讀碩士期間參與項目及取得的成果76-77
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表77

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本文編號：765700