小型卡车引射加湿制冷及除湿装置的研究

摘要

传统的车载空调制冷系统降低了发动机动力性能，增加整车负载，加大温室效应，而且因为制冷剂的泄露而导致环境的污染。本论文在前人的基础上，从节能减排的角度出发，利用蒸发冷却降温和中空纤维膜除湿为主要目的，将其应用到车载空调中，为新型车载的空调的开发应用提供广阔的空间。利用引射器、蒸发冷却、中空纤维膜除湿技术为研究对象，借助流体力学、传热传质学、空气动力学等为基础，以fluent模拟和实验结合的办法，从引射器的结构、流体的流动性能、影响加湿和除湿等因素对制冷除湿装置进行综合的研究。
　　本文的主要工作包括以下几个方面：
　　（1）建立了引射加湿制冷除湿系统试验台。利用该试验台对夏季工况条件下的引射加湿制冷除湿系统进行实验分析，测试了引射加湿制冷除湿系统的温降，制冷量、除湿量以及COP等。实验结果表明80m3/h的空气流量，3个超声波发生器的制冷量最大为270W，COP为3。这个时候的实验结果是最好的。
　　（2）建立了引射器加湿制冷的数学模型，并且用实验进行了验证。研究了引射器的结构、蒸发冷却技术。通过简化引射器的物理模型，分析控制方程以及物理条件，为数值模拟提供计算模型和模拟方法，得出在不同的流量下引射器内部流体的流动特性。80m3/h的空气引射探索性实验的结果与模拟的结果保持基本一致。之后通过实验来检验加工的引射器再调整引射器，使之达到最佳制冷效果。
　　（3）开发了一款易用界面友好制冷机模拟软件。利用该模拟软件，预测变工况条件下，系统性能的变化。研究了工作流体流量变化、入口温度变化对系统性能的影响。

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1 前言

1.1论文研究背景以及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要工作

2 引射器内部流体数值模拟研究

2.1 引射器的基本结构和工作原理

2.2 物理模型和数学模型

2.3 数值模拟方法

2.4 建立引射器的几何模型以及划分网格

2.5 求解控制参数的设置

2.6 引射器的数值模拟结果分析

2.7 加湿制冷软件

2.8 引射器实验验证

2.9 小结

3 中空纤维膜除湿理论研究

3.1 膜脱湿渗透机理

3.2 高分子膜除湿工艺研究

3.3 膜和膜组件

3.4 中空纤维膜液体除湿系统

4 引射加湿制冷除湿装置的试验台设计

4.2 引射器的主要性能参数

4.3 气-气引射器的结构计算

4.4 引射器的引射系数和验证其可行性

4.5 中空纤维膜的制备与膜组件

4.6 引射加湿实验仪器和实验设备介绍

4.7 中空纤维膜除湿实验介绍

4.8 实验现象分析与改进

4.9 本章小结

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 展望

参考文献

致谢

个人简历