汽车空调蒸发器湿工况特性.PDFVIP

第３１卷　第４期 四 川 兵 工 学 报 ２０１０年４月  【制造技术】  汽车空调蒸发器湿工况特性 施骏业，瞿晓华，祁照岗，陈江平 （上海交通大学　机械与动力工程学院制冷及低温工程研究所，上海２００２４０） 摘要：对蒸发器稳定工况下的传热压降性能及除湿量，排水量，喷水量进行了测量，并对风量突然增加的瞬态过 程中，蒸发器喷水量进行了测量。试验结果表明，蒸发器的制冷能力，压降，除湿量随入口空气含湿量的增加而 增加；在设定工况下蒸发器排水量约为１．８７ｇ／ｓ，占除湿量的９９．２％，表明稳定工况下蒸发器排水量与除湿量基 本相当；蒸发器向前倾斜利于凝水的排出，与不倾斜相比平均提高３．２％，与向后倾斜相比提高１１．９％；而蒸发器 左右倾斜对凝水排除的影响较小；在稳定工况下凝水不会从蒸发器喷出，在风量突然增大的情况下，有微量凝水 喷出；采用动态浸渍试验对残水量进行定性研究，可以快速的判断蒸发器排水性能。 关键词：汽车空调；蒸发器；凝水 中图分类号：ＴＢ６５７．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－０７０７（２０１０）０４－００５３－０５ 　　汽车空调蒸发器经过几十年的发展，经历了从管片式 分被空气流吹离蒸发器表面，产生凝水喷出现象；最后剩 到管带式再到层叠式的发展历程。蒸发器研究和开发总 下的凝水将积留在蒸发器中，导致空调异味及铝翅片腐蚀 的趋势是紧凑与高效，目前层叠式蒸发器技术较为成熟， 等问题。为了评价蒸发器凝水特性，本文中采用排水量， 被广泛的用作汽车空调蒸发器。蒸发器在汽车空调中具 喷水量及残水量等指标，排水量指在空调系统在湿工况下 有降温和除湿两个重要功能，是系统中最为重要的换热器 工作时，从蒸发器上流出的水量；喷水量是指被空气流吹 之一。由于蒸发器与空气的换热过程中，当蒸发器处于表 离蒸发器表面的水量；残水量指空调系统停止工作后，残 ［８］ ［９］ 面温度低于空气露点温度的湿工况时，热湿空气流经蒸发 留在蒸发器表面的水量。Ｚｈｏｎｇ 和 Ｌｉｕ 采用动态浸渍 器表面有水蒸汽的凝结排出过程，所以蒸发器空气侧的设 试验研究了换热器中的残水量，试验结果表明浸渍试验与 计对凝水排除特性有特殊要求。汽车空调层叠式蒸发器 稳态风洞试验有相同的趋势，在浸渍试验中残水量较少的 空气侧采用波纹形百叶窗翅片，这种翅片由于其高效的传 换热器样件在稳态风洞试验中残水量也较少，试验证明， 热性能及低廉的成本，在车用换热器中被广泛采用。 动态浸渍试验是一种可靠的换热器残水量定性测量方法。 ［１－２］ ［３］ ［４］ ［１０］ Ｃｈａｎｇ和Ｗａｎｇ ，Ｋｉｍ和Ｂｕｌｌａｒｄ ，Ｄｏｎｇ和Ｃｈｅｎ 对 Ｏｓａｄａ 建立了单翅片性能测试试验台，对百叶窗内凝水 采用波纹形百叶窗翅片的换热器进行了一系列的试验研 排除过程进行了可视化研究，结果表明，对翅片进行表明 究，并得出了传热Ｊ因子和压降Ｆ因子的关联式。这些Ｊ 处理，增加百叶窗长度，以及在翅片中部开缝能提高凝水 ［１１］ 和Ｆ关联式基于大量的试验数据获得，精度较高，被广泛 排除能力。Ｍｉｎ 对凝水在典型的翅片材料表面形成及排 的用于预测干工况下百叶窗翅片换热器的性能。在湿工 除的现象进行了研究，结果表明单位表面积残水量与翅片 况下，空气侧凝水将导致翅片内百叶窗被堵塞或者产生翅 材料后退接触角关