一种汽车空调平行流式冷凝器侧进风性能研究

叶华明

江西安源热能设备有限公司 江西萍乡 337000

随着时代的发展，汽车在我国得到快速普及。汽车企业想要在行业竞争中长远发展下去，就需要对汽车的空调性能进行提升。因此，平行流式冷凝器的研发就成为了顺应社会经济发展潮流的新型冷凝器。近年来，传统的管带、管片式冷凝器结构形式也逐渐被平流式冷凝器替代，而新型制冷剂工质的使用则加速了其替代过程。下面则对平行流式冷凝器进行详细介绍。

1 平行流式冷凝器介绍

传统单进单出冷凝器和平行流式冷凝器相比，平行流式冷凝器如图1所示由序号1扁管、序号2集气管Ⅰ和序号7集气管Ⅱ、序号4隔板Ⅰ和序号6隔板Ⅱ、序号3安装支架Ⅰ和序号8安装支架Ⅱ、序号9进气接口和序号5出液接口、序号10散热翅片等组成，其中，序号2集气管Ⅰ内由序号4隔板Ⅰ进行隔断，序号7集气管Ⅱ内由序号6隔板Ⅱ进行隔断，同时每段的扁管道数也不一样，当压缩机正常工作制冷剂进入冷凝器以后，会呈现出气态，而这个时候的扁管数最多，并且比容也会相对较大，随着冷凝的换热，扁管的数量就会随着制冷剂比容的减少而逐渐减少，从而使冷凝器的容积得到充分使用。还有平行流式冷凝器将管带式冷凝器的所有新技术完全吸收，成为现阶段最优并且最优前途的冷凝器。

在汽车空调中，平行流式冷凝器想要使用空气进行冷却，同时减少自身的重量以及体积，就需要制冷剂测使用低肋管，然后在管外面使用波纹百叶窗翅片，使传热面积可以增大的同时还能将空气流动边界层进行更改，从而使空气侧换热进一步得到强化。另外，平行流式冷凝器在进行设计的过程中，空气测需要对空气流经换热器以及换热量的压降进行详细计算。还有平行流式冷凝器作为汽车空调中的主要部件，其性能会受汽车行驶的影响。因此，对汽车空调平行流式冷凝器空气侧进风性能进行研究，可以为其进一步的优化提高一些参考。

2 汽车空调平行流式冷凝器侧进风研究

2.1 汽车空调平行流式冷凝器侧进风测试分析

图1

以如图1汽车空调换热器性能为例，对平行流式冷凝器空气侧进风性能进行测试。首先，将空调换热器测试台放在测试室中；其次，配备一套测试风管并将分别与如图序号1空调蒸发器部分的风口连接密封好，安装固定好序号2蒸发器盖安装螺栓Ⅰ和序号12蒸发器盖安装螺栓Ⅱ，序号3空调冷凝器部分安装要依次先固定序号11平行流式冷凝器芯体，序号10冷凝器风机安装板，序号9冷凝器散热风机，再安装固定好序号5冷凝器盖安装螺栓Ⅰ和序号7冷凝器盖安装螺栓Ⅱ。测试时打开序号6平行流式冷凝器前进风口，对空气热焓进行测量；再次同时打开如图序号4平行流式冷凝器侧进风口Ⅰ和序号8平行流式冷凝器侧进风口Ⅱ，对空气热焓进行测量；因此就需要分成两次对空气流量、湿度和温度进行测量，同时使用传感器来感应温度变化[1]。还有湿度和温度的采样可使用空气采样器，但需要注意的一点是，在采样的过程中要遵循原则，以此使空气的稳定性得到保持[2]。最后，使用喷嘴测量方法对空气流量进行测量，而风洞的测试就需要选择不同的喷嘴组合，从而使不同的测量范围得到满足。通过两次测试数据比较，打开平行流式冷凝器侧进风口后测试冷凝压力降低，制冷量效果明显增加更好。

2.2 汽车空调空气平行流式冷凝器试验结果和分析

根据上面的关联系进行模拟计算得出空气侧传热系数和空气流速之间的关系，增加冷凝器空气侧进风可使空气侧传热系数得以提高；冷凝器换热量的预测误差在大概在4．5%以下，空气侧压降预测误差大概在4%以下。还有对于结构固定的冷凝器，空气侧压降在高速区域的增长幅度比较快，而换热量在低速区域的增长幅度比较快。也就是说，空气侧压降和换热量受冷凝器迎面风和侧进风的增长而增加[3]。因此，冷凝器在进行设计的过程中，就需要对空气侧压降和换热量的耦合作用进行综合考虑，从而选择合适的冷凝器结构形式，进而确定适宜的迎面风速和侧进风速；空气出口温度因风速的增大而出现降低现象，从而得出其符合冷凝器的换热规则；制冷剂出口的压力会因侧进风速的增大而出现减少，这是因为，风速的增大使换热量得到增加，从而使制冷剂的测温度出现降低现象，而出口压力出现减少现象。

3 结语

总的来说，对汽车空调平行流式冷凝器侧进风性能的研究可对冷凝器的换热性能进行很好的预测，同时也可以得出不同结构的平行流式冷凝器，其换热量和空气侧压降会随着冷凝器迎面风速和侧进风风速的增大而出现增长现象，因此在对冷凝器的设计进行优化时，就需要选择合适的结构形式，从而使平行流式冷凝器侧进风性能达到最理想的换热状态。