平流式冷凝器应用于顶置式汽车空调的试验平流式冷凝器

1平流式冷凝器应用于顶置式汽车空调的试验研究西安交通大学宋振华袁秀玲摘要：本文用试验的方法探讨平流式冷凝器在大中客车顶置式空调上的应用，以平流式冷凝器及设计的一套顶置式中客空调系统为样机，进行冷凝器的换热性能试验和空调系统性能试验，目的是得出一些实际的检测数据，为今后平流式冷凝器在大中客车空调推广应用提供参考。Abstract:Theusageofparallelflowcondenserinlarge&mediumsizedbusairconditioningsystemisdiscussedinthisthesisbytestmethod.Acondenserheatexchangeraswellasanairconditioningsystemperformanceexperimentsaredoneonasampleunitwithparallelflowcondenser.Thetestdatasuppliesareferencetothepopularizationofparallelflowcondenserinlarge&mediumsizedbusair-conditioner.

关键词：平流式冷凝器大中客车顶置式空调换热器换热性能试验空调系统性能试验Keywords:ParallelflowcondenserLarge&mediumsizedbusroof-mountedair-conditionHeatexchangerperformancetestAir-conditioningsystemperformancetest前言冷凝器是空调设备制冷系统中的一个重要部件，它的好坏直接影响空调设备的性能。按文献【1】分析，冷凝器的热损失要占整个空调设备的热损失的35.5%。因此，要提高空调器的能效比，降低其能量消耗，改善冷凝器结构，强化其传热具有重要意义。汽车空调系统中采用的冷凝器主要有套片式冷凝器、管带式冷凝器和平流式冷凝器三种结构类型。套片式冷凝器是由铜管和铝翅片组成。因热胀冷缩的影响，经过一段时间的工作之后，管子和肋片之间的内应力会随之下降，接触应力相应降低，从而引起换热效率降低，对于汽车空调尤其如此，因汽车的颠簸和震动，其内应力在这样条件下更容易疲劳，引起管子和肋片之间的微观松动，而且，肋片上的孔也会在强烈的震动下，因管子和肋片的振动频率不同，相互之间产生相对运动而被扩大，更加加剧了换热效率降低，同时还会带来工作噪音的加大和使用寿命的缩短。管带式冷凝器采用椭圆扁管，椭圆扁管内与制冷剂的接触周长比圆管大得多，因此，管内的换热量有较大的提高，扁管的迎风面积小，具有有利的流型，气体动力性能好，背风面涡流区小，因此，在相同的风速下，管外侧的放热系数高于圆管，而流动阻力却低于圆管。而且，其结构紧凑，在相同数目的管簇情况下，扁管肋片所占面积小，这样，在相同的外形尺寸时，扁管可以显著增加换热面积。同时，管子和肋片均为铝材，重量轻，本钱低，且加工工艺简化，焊接处减少，可靠性提高。据文献【2】介绍，在同样温差和空气流量条件下进行试验，用椭圆扁管代替圆管可增加换热量20~40%，冷凝器尺寸和重量可减少18~40%。平流式冷凝器同样采用扁管，制冷剂由管接头进入圆柱形集管，然后分流进入椭圆扁管，平行的流到对面的集管，最后通过跨接管回到管接头座。扁管之间嵌有散热片。这种冷凝器具有空气侧和制冷剂侧的压力损失小，传热系数高，重量轻，结构紧凑和制冷剂充灌量少，更适合于R134a工质。据文献【2】介绍，与管带式冷凝器相比，在制冷剂相同的情况下，平流式的制冷剂侧压力降只是管带式的20%，而换热性能提高约70%。近年来，我国汽车空调设备正在日新月异的开展，纵观汽车空调用冷凝器，在轿车和中巴车上，套片式冷凝器已根本被管带式冷凝器所替代，平流式冷凝器也在逐步开展。但对于大中客车空调，冷凝器却一直以套片式冷凝器占主导地位，管带式冷凝器应用很少，更不用谈平流式冷凝器。所以，研究和开发平流式冷凝器在大中客车空调上的应用尤显必要。本文就是用试验的方法探讨在大中客车顶置式空调上应用平流式冷凝器的可能性，以平流式冷凝器及设计的一套顶置式中客空调系统为样机，进行冷凝器的换热性能试验和空调系统性能试验，目的是得出一些实际的检测数据，为今后平流式冷凝器在大中客车空调推广应用提供参考。试验装置、测试方法御2.劳1本样机由选择茄平流炼式冷脉凝器火为箭3区×识36誉〔m彩m〕榆的铝捎质口霸琴管笑镶嵌柱开百孤页窗巴V形漫带状歪铝质堡翅片不，外蓬外表财积3退.狡40刚5筝m汉2节，内丘外表港积4圈.1育71容m拢2掠，迎叠风面显积0恢.5舟1酸m养2拦，翅奇片高均度3比2言mm杰，翅米片宽制度8饱m聚m，挑翅片渣间距知1.艇5习mm玻。其壁结构套见图权1撞。陈3*电36毫终9孔睁口琴待管仪图谊1姿平流地式冷施凝器叶结构诉图衰系统锤设计谦为顶落置式辛汽车姥空调筐系统嘴，嫁其结畜构见毙图2帆，器冷凝淡器采盼用一浴个葛平流确式冷铃凝器隙，迎尚车行家方向淋安装默，平做行布名置2记个冷朵凝风烛机，疮冷凝太风量冤设计下40闻00刑m器3稠/h唉，蒸仆发器喉采用让两个今套片令式蒸荡发器每对称算两侧跑安装挂，每桨侧布访置2丹个蒸盟发风瓜机，往蒸发机风量谋设计塘35猜00贪m拥3国/h磁。压丰缩机士采用犯排量填46卡5c搅c的灯4F写Y汽嫂车空童调专宰用压虚缩机芽。系响统设学计制鸭冷量眼18立k贷w。耍客制冷洒工质隔为R屈-1凭34贼a。说A:使冷追凝器克装B：岗蒸发访器但C萄：储驼液器患辛戒D：徐枯燥抬过滤砖器关E：眨视液婆镜木F献：膨西胀阀漆解G怒：冷固凝风通机乘H采：蒸石发风鼓机环图2赛叔顶置衬式汽个车空司调系呀统结蜜构图醉2.历2呼试验院装置弃及测显试仪辣表屿冷凝括器的认换热川性能敲试验待是在枯汽车逮空调担换热律器及泄系统贸性能坚试验城装置浴上进芳行的蔬，该需检测蛇装置牙采用茎电热非焓差斩法，湿利用毯空气围焓差辩法和袄制冷枯剂质灵量流沾量计科法两你种方谈法计议算换器热器浩换热旁量，末可控蓬制冷装凝器吴的进凝风干出球温崇度、侍迎面瘦风速矩〔风妹量〕军、入博口制特冷剂娱压力售、温麻度、兵流量衫、出唱口液涉体温耀度及岭冷凝忘器入魔口制译冷剂笋过热母度和辞出口多过冷馒度，叮可测诞试冷偶凝器洁换热受量、惯冷凝扑风量铁、制越冷剂穿流程研阻力呈和空奔气阻童力，胡完全柴满足无冷凝敌器试团验研谦究的长需要认。厉系统罗性能较试验县是在耻顶置纲式汽索车空蛾调系我统湿试验壮装置湾上进乱行的瓶，该图检测皱装置汽同样碰采用挨电热词焓差映法，植利用弓空气础焓差钳法计蒙算驱系统签制冷科量，使模拟做顶置肯在汽搭车上松的安击装方叫式安伪装，谈可控倘制汽阅车内殿侧和盯汽车拦外侧界的环湿境条橡件、著冷凝绵风量响和蒸亭发风戴量及楼压缩尽机转销速，饲可测成试系某统制婚冷量摘、冷阳凝负瞒荷、种压缩扛机功荷耗、纷冷凝个风量逼、蒸慧发风沿量、登空气岁流程龟阻力馆和风搁机功汇率等雷，完愿全满砍足空肯调系姿统试丑验研住究的往需要称。确两套虏试验宵装置疏都由勒国外断公司首专业横制造孩，均鲜裁种蚂第总捉肝她谨惹蜓奉趴仗盛辨滨禾悼驾谁拐承萍光刚量静脂绸蛾络职狭锣康省买衣柏刊骂2.执3狼测试责方法淋冷凝逝器换雪热性闪能试呢验：猪控制挂冷凝形器进佣风干锯球温降度3字5庄℃数，冷辩凝器柳进口赢制冷宗剂过帮热度概25高℃偶，冷棋凝器吓出口峡制冷姜剂过圾冷度始5搏℃快。在任一定骄的迎跑面风路速下旋，变说冷凝馒压力批测试限冷凝躬器的护换热疼量。姓在一鹊定的主冷凝绪压力凭下，少变迎紫面风中速测矩试冷局凝器仔的换略热量桨。蛾空调肯系统突性能叶试验级：压除缩机锄转速省15聚00坡rp霜m，债风机亩端电雁压2饭7V谨，调暴节测蛾试风镜洞引弄风机拾使蒸采发器伙出口京处的燥静压拳保持尤为零亩，而存冷凝缺器分聋别控窗制出盏口处盼的静块压为凡零和江风量昂50寸00蛇m北3影/h饮的状编态下璃，在帜以下决三种妇工况毕条件洒进行静试验随。政工况趴1〔削JI案SD梢1使61搬8标槽准〕迅：蒸奏发器鹿进风冶干球炒温度地27毫℃雾，进狱风湿解球温培度1将9.版5染℃肌，冷楚凝器郊进风尿干球引温度滚35山℃苍。透工况伯2：桑蒸发旦器进街风干熔球温墨度3井0凉℃竖，进县风湿兽球温值度2治3.食8流℃御，冷龙凝器奸进风贡干球很温度等35魂℃墙。杏工况岩3〔涨IM活AC睁E陷25馅0标肤准〕啄：蒸茫发器集进风拥干球斯温度梁32阻.2悄℃谈，进初风湿肥球温愚度2朗3.砖8丛℃梦，冷忽凝器廊进风罢干球掏温度今37认.8止℃挡。双测试收结果夏蜻冷凝井器换裁热性风能试匠验结区果归尖纳如问下：层冷凝伟器进后风风颈量m棒3镜/h灶45转00笑68聋00易8党1线00拣对应拨的迎刃面风赴速m美/s王2.挑5盘3.患8肉4.杀5纸恒但齿装兰杆币1.雅47顷1.狼5愁7钳1.筐6毁7写1.颜47霸1.凡5刻7匹1.找6宴7催1.场47哭1.堪5厅7迅1.淡6势7端冷凝铁器换秩热量帐KW耀20哄.4方2阻22价.9艺9眨25贺.6效8压26丛.6解3虹30崭.6弯4圈32驳.5蔽9飞30矩.0合9砌34雪.7厉6略35援.8村9床制冷痕剂流往程阻勒力社k殃Pa种5娃.跟88梦7缓.侧8永5杏8勇.涨8开3腾12吹.韵7赏5宣15愁.焰6粥9榨16纠.9指2辉16洞.援6糕7旨21致.5周7饶23椅.8作3戴冷凝乓器空病气阻搏力P咐a旗53黑.4显53楚.8咏53点.5谊10皆1.弯0傅10音1.构4铺10砌1.俯3伤13沈7.惰3偏13捉7.靠6树13真7.热7伤空调希系统请性能留试验超结果锁归纳辜如下烘：登检测处工况搅检测府工程仆工驼况偿1献工廊况秤2验工聪况太3耍系统架制冷烘量薪KW胡17想.4陈8除18落.1碗7能19膨.4喇9绣19菊.6可5芬19住.3桃9侨20卷.3尚8惜冷凝断器负艘荷俯KW电2碧6诉.6丽5伐2摇7帮.5隐9让2炎8贸.7抹0套2亚9梨.9房8喷2眠8社.4拣4辣2轮9岩.7仅9致冷凝系风量顿蛙m晒3帆/h础39犬50娇50盒00休38航98副50蝶00鸣39掌13奖50托00强冷凝界器空卵气阻次力P谋a急0心18毯0.劫08抱0野18撒0.贩07盟0豪17赠9.撤97峡蒸出售风量锯伯m席3延/h采32等77禾32献87桨33额24鬼33候16陶33歼80铁33迷90汽蒸发宿器空剧气阻宽力P兆a刮0殃0恼0常0芽0葡0堪压缩懒机功运耗惨缓KW盒6.恋66皱6.蒸57梢7.止11用6.威93承7.缴30多7.秀11狂冷凝场风机释功率珍KW敬0返.5齐0作0.青46软0.河50定0.腾46棒0.决50唉0.核46酒蒸发颈风机板功率么KW碌1.摆02筐1.饼02都1.痰02防1.显02博1.恐02奴1.献02逃吸气饥压力错MP半a〔牢A〕罚0.谊34课0.线34芹0.须38额0.侨38摄0.赤39暗0.摔39闻排气俩压力禾MP薪a〔矩A〕瞒1.恶74栏1.造62萄1.弟84对1.妙70脊1.堆96葡1.钟81

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