一種汽車空調平行流式冷凝器側進風性能研究

葉華明

江西安源熱能設備有限公司 江西萍鄉 337000

隨著時代的發展，汽車在我國得到快速普及。汽車企業想要在行業競爭中長遠發展下去，就需要對汽車的空調性能進行提升。因此，平行流式冷凝器的研發就成為了順應社會經濟發展潮流的新型冷凝器。近年來，傳統的管帶、管片式冷凝器結構形式也逐漸被平流式冷凝器替代，而新型制冷劑工質的使用則加速了其替代過程。下面則對平行流式冷凝器進行詳細介紹。

1 平行流式冷凝器介紹

傳統單進單出冷凝器和平行流式冷凝器相比，平行流式冷凝器如圖1所示由序號1扁管、序號2集氣管Ⅰ和序號7集氣管Ⅱ、序號4隔板Ⅰ和序號6隔板Ⅱ、序號3安裝支架Ⅰ和序號8安裝支架Ⅱ、序號9進氣接口和序號5出液接口、序號10散熱翅片等組成，其中，序號2集氣管Ⅰ內由序號4隔板Ⅰ進行隔斷，序號7集氣管Ⅱ內由序號6隔板Ⅱ進行隔斷，同時每段的扁管道數也不一樣，當壓縮機正常工作制冷劑進入冷凝器以后，會呈現出氣態，而這個時候的扁管數最多，并且比容也會相對較大，隨著冷凝的換熱，扁管的數量就會隨著制冷劑比容的減少而逐漸減少，從而使冷凝器的容積得到充分使用。還有平行流式冷凝器將管帶式冷凝器的所有新技術完全吸收，成為現階段最優并且最優前途的冷凝器。

在汽車空調中，平行流式冷凝器想要使用空氣進行冷卻，同時減少自身的重量以及體積，就需要制冷劑測使用低肋管，然后在管外面使用波紋百葉窗翅片，使傳熱面積可以增大的同時還能將空氣流動邊界層進行更改，從而使空氣側換熱進一步得到強化。另外，平行流式冷凝器在進行設計的過程中，空氣測需要對空氣流經換熱器以及換熱量的壓降進行詳細計算。還有平行流式冷凝器作為汽車空調中的主要部件，其性能會受汽車行駛的影響。因此，對汽車空調平行流式冷凝器空氣側進風性能進行研究，可以為其進一步的優化提高一些參考。

2 汽車空調平行流式冷凝器側進風研究

2.1 汽車空調平行流式冷凝器側進風測試分析

圖1

以如圖1汽車空調換熱器性能為例，對平行流式冷凝器空氣側進風性能進行測試。首先，將空調換熱器測試臺放在測試室中；其次，配備一套測試風管并將分別與如圖序號1空調蒸發器部分的風口連接密封好，安裝固定好序號2蒸發器蓋安裝螺栓Ⅰ和序號12蒸發器蓋安裝螺栓Ⅱ，序號3空調冷凝器部分安裝要依次先固定序號11平行流式冷凝器芯體，序號10冷凝器風機安裝板，序號9冷凝器散熱風機，再安裝固定好序號5冷凝器蓋安裝螺栓Ⅰ和序號7冷凝器蓋安裝螺栓Ⅱ。測試時打開序號6平行流式冷凝器前進風口，對空氣熱焓進行測量；再次同時打開如圖序號4平行流式冷凝器側進風口Ⅰ和序號8平行流式冷凝器側進風口Ⅱ，對空氣熱焓進行測量；因此就需要分成兩次對空氣流量、濕度和溫度進行測量，同時使用傳感器來感應溫度變化[1]。還有濕度和溫度的采樣可使用空氣采樣器，但需要注意的一點是，在采樣的過程中要遵循原則，以此使空氣的穩定性得到保持[2]。最后，使用噴嘴測量方法對空氣流量進行測量，而風洞的測試就需要選擇不同的噴嘴組合，從而使不同的測量范圍得到滿足。通過兩次測試數據比較，打開平行流式冷凝器側進風口后測試冷凝壓力降低，制冷量效果明顯增加更好。

2.2 汽車空調空氣平行流式冷凝器試驗結果和分析

根據上面的關聯系進行模擬計算得出空氣側傳熱系數和空氣流速之間的關系，增加冷凝器空氣側進風可使空氣側傳熱系數得以提高；冷凝器換熱量的預測誤差在大概在4．5%以下，空氣側壓降預測誤差大概在4%以下。還有對于結構固定的冷凝器，空氣側壓降在高速區域的增長幅度比較快，而換熱量在低速區域的增長幅度比較快。也就是說，空氣側壓降和換熱量受冷凝器迎面風和側進風的增長而增加[3]。因此，冷凝器在進行設計的過程中，就需要對空氣側壓降和換熱量的耦合作用進行綜合考慮，從而選擇合適的冷凝器結構形式，進而確定適宜的迎面風速和側進風速；空氣出口溫度因風速的增大而出現降低現象，從而得出其符合冷凝器的換熱規則；制冷劑出口的壓力會因側進風速的增大而出現減少，這是因為，風速的增大使換熱量得到增加，從而使制冷劑的測溫度出現降低現象，而出口壓力出現減少現象。

3 結語

總的來說，對汽車空調平行流式冷凝器側進風性能的研究可對冷凝器的換熱性能進行很好的預測，同時也可以得出不同結構的平行流式冷凝器，其換熱量和空氣側壓降會隨著冷凝器迎面風速和側進風風速的增大而出現增長現象，因此在對冷凝器的設計進行優化時，就需要選擇合適的結構形式，從而使平行流式冷凝器側進風性能達到最理想的換熱狀態。