空调制冷系统匹配计算书.docx
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空调制冷系统匹配计算书
空调制冷系统匹配计算书(总
7页)
-CAL-FENGHAL-(YICAI)-CompanyOne1
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编号:
-KT-002
空调制冷系统匹配计算书
项目名称:
A级三厢轿车设计开发
项目代号:
编制:
日期:
2010-10-17
校对:
日期:
审核:
日期:
批准:
日期:
无锡同捷汽车设计有限公司
2010年10月
1空调制冷系统匹配计算的目的3
2制冷循环热力计算3
2.1设计工况的确定3
2.2各状态点参数的确定3
2.3制冷剂质量流量和体积流量4
3压缩机选型校核4
3.1所需压缩机排量4
3.2所选压缩机与汽车的动力匹配计算4
3.2.1汽车行驶速度及传动比4
3.2.2与汽车的动力匹配计算4
3.3设计工况下的压缩机性能6
3.4怠速工况下的制冷量校核6
3.5压缩机允许最高转速校核6
4冷凝器能力计算6
5蒸发器能力计算6
6送风量的确定6
CP08空调制冷系统匹配计算书
1空调制冷系统匹配计算的目的
制冷系统匹配计算的目的有三个:
R所选压缩机的能力是否合理;
b)压缩机与汽车的动力匹配是否合理;
c)确定所需配置多大的冷凝器和蒸发器。
2制冷循环热力计算
2.1设计工况的确定
空调系统的工作压焰图如图1所示:
图1空调系统工作压焙图
温度tx=10°C;
比容Vi=0.073m3/kg
2.3制冷剂质量流量和体积流量
质量流量m=Qo/Q
式中:
Q。
一系统制冷量,根据车身热平衡计算确定,本车空调系统制冷量为3・8kW
所以tn=
体积流量:
3压缩机选型校核
3.1所需压缩机排量
V-一体积流量,如上计算.取v=1694ml/s;
n压缩机转速,选用涡旋式压缩机,取n=1800rpm;
久一-压缩机容积效率,取久二0.8;
xO.8)
盼xzA.)=16%
=7O.6/?
zZrr
产品车选用的是南京奥特佳66压缩机。
下面根据压缩机的性能曲线对制冷量和传动比是否合适、消耗功率是否与发动机功率相匹配进行校核。
3.2所选压缩机与汽车的动力匹配计算3.2.1汽车行驶速度及传动比
行驶速度:
V二40km/h
压缩机皮带轮直径:
d5=100mm
发动机皮带轮直径:
d发二125mm
发动机/压缩机传动比:
2%,=12%00=1.25
3.2.2与汽车的动力匹配计算
当发动机在三档位置行使时,计算如下:
变速箱主减速比变速箱3档减速比轮胎滚动半径对应发动机转速压缩机转速
z()=4.467
i3=1.346
r=0.293/w
%=gx%377“=2i78m
®=〃坂xi传=2178x1.25=2723rpm
发动机在此时的功率约为23.3册。
当发动机在四档位置行使时,计算如下:
变速箱4档减速比/4=0.912
轮胎滚动半径r=0.293/h
对应发动机转速n^=VXI°X%377xr=1476中川
压缩机转速5="发xi传=1476xl.25=1845rpm
发动机在此时的功率约为14.\kW0
在三、四档,40km/h时,压缩机的平均转速
n=(2723+1845)/2二2284巧加压缩机与发动机的动力匹配表见表3-1。
表3-1压缩机与发动机动力匹配表
项目
单位
数值
压缩机皮带轮直径
mm
100
发动机皮带轮直径
mm
125
发动机/压缩机传动比
1.25
汽车行驶速度
km/h
40
主减速比
4.467
车轮滚动半径
m
0.293
三档变速器速比
1.346
发动机转速(三档)
rpm
2178
压缩机转速
rpm
2723
此工况下发动机的功率
kW
约23.3
压缩机消耗功率
kW
2.5
四档变速器速比
0.912
发动机转速(四档)
rpm
1476
压缩机转速
rpm
1845
此工况下发动机的功率
kW
约14.4
压缩机消耗功率
kW
1.7
压缩机平均转速
rpm
2284
压缩机平均转速下的功耗
kW
2.1
3.3设计工况下的压缩机性能
根据奥特佳样本上压缩机性能曲线图,查得压缩机转速力=2284rpm时:
制冷量Q.=5.2kW;消耗功率N=
压缩机的制冷量刚好满足系统的要求,
压缩机功耗占发动机后备功率比
N压/N发=1.6/((23.3+14.4)/2)=11.1%
由上述计算发现,压缩机与发动机的功耗比满足要求。
3.4怠速工况下的制冷量校核
怠速时发动机的转速:
SOOrpm
怠速时压缩机的转速:
lOOOrpm
在压缩机性能曲线图上查得怠速工况的制冷量约为:
1.05kW
3.5压缩机允许最高转速校核
压缩机的允许最高连续转速为:
lOOOOrpm
发动机最高转速:
6000rpm
对应的压缩机最高转速:
7500rpm
压缩机的最高转速低于允许最高(连续)转速。
4冷凝器能力计算
冷凝器热负荷:
&=1.5&=1.5x4.8=7.2kW
计算所得冷凝器负荷比为1.5:
1,由于计算时忽略工质沿程阻力损失、局部阻力损失、外表面污垢热阻等因素,再加上进风效果的影响,实际上冷凝器换热能力应大于9.5kWo
5蒸发器能力计算
蒸发器制冷量Q=4.8kW。
6送风量的确定
风机的送风量:
-%入如
式中:
<2«—蒸发器制冷量;
〃入—蒸发器入口空气焙值;
如一蒸发器出口空气焙值;
蒸发器入口的空气状态:
入口温度/入=27°C
入口空气相对湿度卩入=50%
出口空气状态取为:
出口温度心=8°C
出口空气相对湿度#出=90%
蒸发器进出口空气状态确定后,就可以通过查湿空气恰湿图确定各参数值:
h入=55.2kJ/kg方出=23.0U/kg
入口空气的比容v为0.86肿/kg
所以,风机的送风量:
Va=4.8x3600x0.86/(55.2-23.0)=462m3/h
实际送风量的确定还需要综合考虑蒸发器迎面风速、车内气流组织、风机及风道噪声等因素,因此实际送风量不应低于以上计算结果匚在鼓风机的压头能克服车内空调器(HVAC)与风道的阻力时鼓风机的风量应大于450m3/ho