摘要：为了提高某微型电动汽车有效续航里程,对其原有空调系统及换热器进行了改进设计与研究,新热泵空调系统采用4个电磁阀对其冷暖模式进行切换,通过焓差室对换热器和系统的性能进行了测试。首先比较了两种不同流程布置室外微通道换热器的换热能力;进而分别将原空调系统换热器和所设计换热器应用于该热泵空调系统,试验研究了压缩机转速和环境温度对两系统制热/制冷性能的影响。结果表明,2流程换热器压降较小、换热能力较强,优于3流程换热器。在制冷模式下两系统性能相近,而在制热模式下新换热器系统与原换热器系统相比其COP最大提升约75%,制热量最大提升约160%,出风温度最大增加约8.2℃,且能满足微型电动汽车在冬季工况和夏季工况下的热需求。

摘要：提出了一种电动汽车用大尺寸软包锂离子电池的生热率测量方法——热补偿法,研究了电池生热率与工作电流、温度之间的曲线关系,其有效性得到了常规热流计法的验证,最后结合这两种方法研究了电池在高、低温升工况下的生热特性。研究结果表明,基于热补偿法的电池生热率平均测算偏差低于5.6%;电池的生热率随工作电流的增大而增大,二者呈二次非线性关系;电池在高温升工况下的生热率随放电深度呈先降后升趋势,形似U型曲线;电池在低温升工况下的平均生热率较其在高温升工况下高约13.7%。提出的热补偿法具有精度高、成本低、简便灵活等优势,研究成果可为大尺寸软包锂离子电池的热模型建立和热管理系统设计给予指导。

摘要：针对液氮发动机开始朗肯循环过程可用能损失较大的问题,提出分析方法,研究液氮发动机开式朗肯循环过程中可用能损失分布;研究并设计液氮二级再热系统,分析液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环.结果表明,排气是可用能损失的主要环节之一,约占系统输入可用能的20%;且初始膨胀温度受环境温度限制是导致排气可用能损失的主要原因.再热系统可以消除环境温度因素对循环效率提高的限制;采用二级再热膨胀系统,选取合理的再热温度和二级膨胀压力可以得到更高的效率.采用液氮发动机开式朗肯循环与内燃机混合加热循环的联合循环,可以将无法直接做功的内燃机常压高温排气的温度转化为液氮发动机进气可用能,等质量工质的联合循环将整个系统的平均效率提高了8.06%.

摘要：作为两相冷却技术的核心部件,直冷板的传热特性越来越受到关注。本文基于泵循环两相流实验系统,设计了一块平行小通道直冷板,直冷板流道区域尺寸为140 mm×50 mm,包含21根通道,通道截面尺寸为1.5 mm×1.5 mm,通道间由0.5 mm厚的肋片分隔。通过改变制冷剂进口温度、流量以及热流密度,分析平行小通道直冷板流道内部不同区域壁面温度及表面传热系数的变化规律。结果表明,制冷剂热流密度0.5 W/cm^(2)、进口温度15℃、质量流量150 kg/h时,不同流道内壁面温度均沿流动方向呈单调上升趋势;当制冷剂热流密度升至6 W/cm^(2),壁面温度先升高后趋于稳定,中间流道的壁面温度均高于周边流道。在低热流密度下,直冷板流道内部不同位置的表面传热系数沿流动方向基本不变;而在高热流密度下,流道出口处的表面传热系数呈现上升的趋势,最大增幅为21%。与壁面温度相似,周边流道的表面传热系数高于中间流道,表面传热系数相差7%~24%。

摘要：制冷剂液膜蒸发现象广泛地存在于航空航天、制冷空调和消费电子等领域,高精度定量分析液膜厚度对于了解液膜分布情况、揭示液膜传热规律及优化相关工业过程至关重要。将R1233zd作为研究对象,提出一种基于吸收光谱技术的制冷剂液膜厚度测量新方法。首先获取了不同温度(11.8,13.5,15.2,16.5,18.0℃)下R1233zd的吸收光谱,构建液膜厚度反演模型,并研制膜厚测量系统。利用厚度可调(0~800μm)的标准具对该系统的测量精度进行验证。进一步结合图像法对水平石英玻璃板上的R1233zd液膜蒸发过程进行研究,发现两种方法测得的液膜厚度随时间的变化趋势吻合良好。该系统实现了R1233zd液膜蒸发过程中膜厚的高精度测量,有望为相关工业过程的设计和优化提供数据支撑。

摘要：针对电动汽车热泵空调系统在冬季运行时室外换热器易结霜而影响系统制热性能的问题,本文设计搭建实验系统并进行研究,分析了多流程微通道换热器的结霜特性。实验结果表明:室外换热器表面霜层生长和表面温度下降两个因素之间为联动关系,各流道霜层分布呈不均匀状态,换热器内两相制冷剂密度不同且受重力影响,导致产生气液相分离和在流道内分布不均的状况。另外,室外换热器表面霜覆盖率的增长会导致室外换热器制冷剂侧的温度、压缩机吸排气压力、制热量等降低,引起导致压缩机单位功耗增加,以环境温度为0℃的数据为例,当霜覆盖率达77.4%时,吸气压力、排气压力和制热量的降幅分别为33.4%、12.1%和25.8%,单位功耗增幅为32.0%,导致系统运行的稳定性降低,使制热量无法满足乘员舱制热需求。

摘要：以18650锂离子动力电池为试验对象,采用HPPC法(Hybrid Pulse Power Characteristic,混合脉冲功率特性法)进行了放电状态下的内阻实验。主要研究了环境温度、放电倍率和荷电状态对欧姆内阻、极化内阻以及总内阻的影响,并在此基础上,进一步分析了不同工况下欧姆内阻和极化内阻对总内阻的影响。结果表明:荷电状态对总内阻中欧姆内阻和极化内阻的占比影响较大,也正因如此,最终导致了在不同工况下欧姆内阻和极化内阻对总内阻影响程度上的差异。本研究为锂离子动力电池的热分析建模及其热管理系统的设计提供了依据。

摘要：为了研究动力电池在放电过程中的热特性,以18650型锂离子动力电池作为研究对象,进行了表面温升实验,研究了环境温度和放电倍率对电池表面温升的影响。结果表明:当电池在合适的环境温度范围内工作时,电池的放电倍率越大,放电过程中电池表面温升增长速率也越大,最终的表面温升值也越大。同时,处于放电过程中的电池,其侧面的表面温升要高于其正、负极的表面温升,且其负极的表面温升要高于其正极的表面温升。为锂离子电池的热分析建模和后续锂离子电池热管理系统的设计提供了理论依据。

摘要：本文根据电动汽车的行驶工况以及设计需求提出了一套适用于电动汽车热泵空调系统的匹配设计方案,主要包括汽车热(冷)负荷的计算以及主要零部件主要参数的匹配方法,并设计搭建了一套电动汽车热泵空调系统验证该方法的可靠性。在环境模拟实验室内模拟设计工况,对所设计系统的热泵性能进行实验测试,并与设计目标进行对比和分析。结果表明:实验结果与设计目标基本吻合,误差在5%以内,由此可见本文提出的电动汽车热泵空调系统匹配设计方法结合了汽车的行驶状态以及工作环境,适用于基础的电动汽车热泵空调系统,为电动汽车热泵空调系统的设计提供了可靠的方法和思路。

摘要：电动汽车的发展给空调系统带来了挑战。冬天供暖时没有发动机的余热,一般采用PTC(Positive Temperature Coefficient)加热器,高能耗极大影响了电动汽车续航里程。同时,GWP(Global Warming Potential)大于150的制冷剂面临着被替换,而新型制冷剂(如R1234yf或R152a)具有可燃性,CO_2在高浓度时具有窒息性。因此设计空调热泵系统时,应避免这些制冷剂与乘员舱有直接的接触。本文设计了一个二次回路空调热泵系统,以压缩机转速和室内侧进风风量为变量,研究了系统的制热性能。实验结果表明:与450 m^3/h风量相比较,风量为350 m^3/h时的制热量和出风温度分别提高了16%和22%。压缩机转速的变化对水冷板式冷凝器出口温度几乎没有影响。