变容积型汽车空调不稳定性的论文翻译.docxVIP

变容积式压缩机汽车空调系统的不稳定性第一部分实验研究田长青, 窦春鹏, 杨鑫强, 李先庭建筑技术科学系，建筑学院，清华大学，北京100084 ，中国人民共和国摘要在本文的第一部分，首先是建立一个测试系统，用来研究变容积式压缩机（VCD）汽车空调（AAC）系统的不稳定性，由大的外部干扰对带有容积式压缩机和热力膨胀阀的AAC系统，带有容积式压缩机和固定截面积的节流阀的AAC系统产生的振荡现象。实验结果也表明在带有固定截面积的节流阀的汽车空调系统中也存在这种现象。系统的稳定性是依赖于外部干扰的方向，当冷凝压力下降过大时容易引发系统产生振荡现象，因为它在节流装置的进口处可能会使（制冷剂）产生两相状态，从而对系统产生一个大的干扰。只有作用在摆盘上的力的振荡频率足够大时活塞的行程长度才会改变，否则活塞的行程长度将会保持不变，系统不稳定规则同样也适合于固定容积压缩机的AAC系统。从实验结果可得出，在节流装置入口或在蒸发器出口的两相流是系统振荡的必要非充分条件。最后提出了一个基于实验结果和理论分析的全新的观点:保守的稳定区域。关键词：空调；汽车；压缩机；参数调节；体积；实验；几何；膨胀简介变容积压缩机(VCD)，由于它具有平滑的连续压缩运行，能够提供更舒适的车内环境和提高燃油经济性的优点已广泛应用于汽车空调（AAC）系统[1–3]。然而在一个VDC的AAC系统中，有时会出现振荡现象，即在振幅和周期不变的情况下，所有的参数，如制冷剂回路中不同位置的制冷剂质量流量，制冷剂的压力和温度以及送风温度都会产生波动。不稳定会降低系统的安全性和经济效率，而系统的稳定性是一个AAC系统能够成功运行的必要条件。在制冷系统中，振荡现象可以分为两种，其中一种是由系统配置不当引起的，而另一种是由较大的外部干扰引起的，对于前者引起的不稳定问题已经做了大量的研究[4–9]，由此为系统配置提供了理论基础。更重要的是研究在一个良好匹配的AAC系统中有外部干扰而引起的系统不稳定问题，因为AAC系统经常会处于一个连续变化的条件。实验研究是探究在制冷系统的不稳定性的主要方法之一。在由外部干扰而引起的系统振荡的实验研究中，Gruhle和Isermann [10]表明：控制热力膨胀阀的开度对于研究蒸发器入口处的空气温度或压缩机转速的阶跃扰动是不稳定的。Green[11]等人已经通过实验研究了不同的冷凝温度对于系统运行的影响，在25%的负载下观察系统的不稳定性，但是产生不稳定的原因还没有得到研究。Mithraratne和Wijeysundera [12 ]通过逐步减少水冷式干燥蒸发器的水流量来测定阻尼振荡，但其研究的目的是要找到当振荡发生时在制冷剂质量流量达到峰值是出现平稳区域的原因，至于外部干扰对系统振荡产生的影响则还没有研究。Inoue [13]等人认为TEV的振荡导致了活塞行程长度的变化，这反过来有加速了TEV的调节。在很低的制冷剂流速下，这种情况变得非常不稳定，尤其是当TEV被关闭又突然打开时。对于系统不稳定性的研究是有限的，因为他们研究的目的是揭示TEV 与一个带有VDC的AAC系统的兼容性。几乎没有实验研究有较大的外部干扰而引起的带有一个TEV的AAC系统的不稳定性的问题，更不要说带有一个VDC和TEV的AAC系统了。像TEV一样孔口管通常是用来作为一个VDC的AAC系统的节流装置，但是先前关于系统不稳定性的研究对象仅仅是一个带有TEV的AAC系统，也没有公布带有固定面积的节流装置（FTD）的AAC系统的不稳定性的研究报告。更重要的是，大的外部干扰所引起的系统不稳定的分析研究仍然没有得到解决。因此，在本文的第一部分，通过实验研究带有一个VDC和TEV的AAC系统和带有一个VDC和FTD的AAC系统中由大的外部干扰而一起的振荡现象。于是得出一个基于实验结果和理论分析的一个新的观点：保守的稳定区域。蒸发器是一个五排四通道的管式蒸发器，长0.262米，高0.228米，厚0.084米，外表面面积为5.5平方米。2.测试系统测试系统是建立在两个房间内：外室和内室（图1）。两个房间都能保持实验所需的恒温和恒湿条件。整个系统包含了主要的实验的设备，控制系统和测量系统。主要设备是一个有较好配置的真实的AAC系统，其中包括压缩机，冷凝器和接收器，蒸发器，还有两个节流装置和连接管。制冷剂是HFC - 134a。这里所使用的压缩机是五缸，摆盘类，无限变容积压缩机，其排量范围是10~156毫升（立方厘米每转）[1] 。这是一个平行流式冷凝器，长0.35米，高0.56米和厚0.02米，外表面面积为5.58平方米。图1.测试系统在本次测试系统中安装有两个并联的节流装置。其中一个是十字形，吸收H型电荷的TEV，里面还安装有感温包。制冷剂蒸汽从蒸发器进入到TEV，流过感温包，最后进入VCD。另一个是由手动