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中型纯电动物流车用中压补气冷藏系统性能实验研究

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中型纯电动物流车用中压补气冷藏系统性能实验研究

作者：白军琴中原工学院

学位级别：硕士

我国作为农业大国,在果蔬产量上极大且逐年提高,但我国人口众多,所以对食品消费力度极大,据统计每年因为未采取有效保存措施,而浪费的粮食就可以再养活一个国家。为了保证食品的新鲜口感及安全,减少粮食损失,以及满足人们对进口水果、... 详细信息

我国作为农业大国,在果蔬产量上极大且逐年提高,但我国人口众多,所以对食品消费力度极大,据统计每年因为未采取有效保存措施,而浪费的粮食就可以再养活一个国家。为了保证食品的新鲜口感及安全,减少粮食损失,以及满足人们对进口水果、海鲜、肉类、医药的需求,冷藏运输这一环节变得格外重要,这就对我国的物流运输尤其是冷链运输提出了更高的要求。针对现存的纯电动物流冷藏车运行效率低,耗能高等问题。本文开发了一套带中压补气技术的纯电动物流车的新型冷藏系统,并搭建了试验台,系统以R404A为制冷剂,采用涡旋压缩机、车厢内采用管翅式换热器、车厢外采用平行流换热器,本机组有效的解决了冷藏系统运行效率低的问题,实验研究了车厢内外环境温度、压缩机转速、车厢内换热器风机风量,电子膨胀阀过热度等几个方面对系统性能的影响。研究结果如下:（1）车厢外环境温度为43时,系统采用中压补气后排气温度显著降低。（2）车厢外环境温度升高,系统制冷量、COP、EER均下降,而排气温度增大;补气比不补气模式的制冷性能较好,车厢外环境温度由21升高到43,车厢内温度为3时,制冷量下降26.6%,压缩机功率增加31.3%,EER下降43.6%,COP下降51.2%。（3）在车厢外环境温度为32、车厢内温度由-3增加到12时,系统制冷量、压缩机功率、COP、EER都随着车厢内环境温度的升高而增加,系统制冷量增大57.5%,COP提升48.1%。（4）系统换热量和排气温度均随压缩机转速增加而增大,而系统COP、EER随着转速的增大先增加后降低,压缩机转速达到4200r/min时,系统COP达到最大值2.9。（5）系统制冷量随着车厢内蒸发风机风量的增加而增大,风机风量由65%增大到95%时系统COP增大7%,EER下降17.6%。（6）在车厢内环境湿度为65%时,系统运行几分钟后就已经出现结霜,运行60min后系统制冷量衰减较大,制冷量降低56.3%,COP衰减40.7%。

关键词：管翅式换热器纯电动冷藏车中压补气性能研究

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补气方式对R410A冷藏系统性能的影响

低温与超导 2022年第3期50卷 40-46页

作者：李海军牛华文郭得锋苏之勇许琦蔡夏袁铁锁楚雪靖中原工学院能源与环境学院郑州450007 河南万佳建设工程有限公司郑州450007

针对普通冷库冷藏系统存在排气温度过高、制冷性能较低等问题,研发了一套采用微通道换热器的变频转子压缩机新型冷藏系统,研究系统在不同压缩机转速情况下、采用不同补气形式对系统制冷性能的影响。结果表明:库外温度为32℃时,压缩机转... 详细信息

针对普通冷库冷藏系统存在排气温度过高、制冷性能较低等问题,研发了一套采用微通道换热器的变频转子压缩机新型冷藏系统,研究系统在不同压缩机转速情况下、采用不同补气形式对系统制冷性能的影响。结果表明:库外温度为32℃时,压缩机转速从3000 r/min提升至5000 r/min过程中,分别与不补气系统对比,低压补气系统时排气温度降低了20.54%~22.61%、压缩机功率提高了0.28%~9.19%、制冷量增加了1.15%~4.52%、COP增加了1.41%~3.43%;中压补气系统排气温度降低了18%~20.42%、压缩机功率提高了8.38%~17.29%、制冷量增加了7.86%~18.48%、COP增加了5.08%~8.97%。

关键词：冷藏压缩机转速低压补气中压补气制冷性能

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冷库用冷藏系统准双级压缩循环特性研究

低温与超导 2022年第3期50卷 47-50,65页

作者：曹侃袁耀华苏之勇李小民中原工学院能源与环境学院郑州450007

针对冷库冷藏系统夏季高温环境下出现压缩机排气温度较高、制冷性能降低等问题,设计并搭建了冷藏制冷系统实验台,研究了不同库外环境温度下系统制冷性能。结果表明:在库外高温工况下,补气系统相较于不补气压缩机排气温度降低了16.9%~18.... 详细信息

针对冷库冷藏系统夏季高温环境下出现压缩机排气温度较高、制冷性能降低等问题,设计并搭建了冷藏制冷系统实验台,研究了不同库外环境温度下系统制冷性能。结果表明:在库外高温工况下,补气系统相较于不补气压缩机排气温度降低了16.9%~18.4%,制冷量上升了12.8%~17.2%,压缩机功率增加了5.57%~6.51%,系统COP提升了6.93%~10.01%。

关键词：冷库冷藏压缩机中压补气 COP

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准双级压缩型纯电动冷链车冷冻系统性能研究

准双级压缩型纯电动冷链车冷冻系统性能研究

作者：牛华文中原工学院

学位级别：硕士

受国内新冠疫情的影响,居民对网购的依赖增加,对新鲜水果、药品、疫苗等防疫物品的运输需求也大大增加,同时也刺激了我国冷链运输车产业的进一步发展。然而,在技术快速发展的同时,也发现了其中存在着技术水平低、稳定性差、冷藏运输设... 详细信息

受国内新冠疫情的影响,居民对网购的依赖增加,对新鲜水果、药品、疫苗等防疫物品的运输需求也大大增加,同时也刺激了我国冷链运输车产业的进一步发展。然而,在技术快速发展的同时,也发现了其中存在着技术水平低、稳定性差、冷藏运输设备较少等问题。目前,我国纯电动冷链车技术方面仍存在一些不足之处,即在中低温冷冻工况下,机组会出现较高的排气温度,使得制冷量不足、COP降低,引起车内温度达不到设定值,导致运输的货物变质甚至腐烂,造成较大的经济损失。针对上述问题,设计并搭建了准双级压缩型纯电动冷链车用冷冻系统,对系统进行测试并分析实验结果。研究结果如下:（1）在车内环境温度为-15℃,改变车外环境温度情况下,相比于不补气系统,采用中压补气技术排气温度下降了12.53%～33.8%,制冷量提升了3.3%～19.8%,在降低压缩机排气温度、提升制冷量这两方面具有较为显著的效果。（2）主路电子膨胀阀过热度设定值为5K时,系统性能最优,因为在该设定值时系统COP、EER以及制冷量值最大,分别为:2.139、1.344、3.486k W。（3）补阀开度增加,会导致出现排气温度升高、系统的COP和制冷量下降的现象,但是补阀开度在为25%时,制冷量降低了1.4%,而COP变化比例接近于0,两者下降幅度都很小。（4）在车内温度为-8℃、-10℃、-15℃、-18℃时,压缩机转速由3200r/min提升到5200r/min过程中,制冷量升高了27.2%、27.8%、29.81%、32.15%,COP降低了35.57%、29.04%、21.89%、17.81%,但是当转速大于4200r/min后排气温度和压缩机功率增长幅度过大,所以结合系统安全运行可判定此时系统性能最佳。（5）蒸发器风量由55%增加到90%过程中,对系统制冷量以及COP影响较小,在-15℃和-18℃较低温度时,对性能影响越明显。（6）车内温度为-18℃,车外环境温度从18℃升高到43℃时,系统的制冷性能随着车外环境温度提升是越来越差的,并且温度越高对制冷量和COP影响越大,整个升温过程两者分别降低了26.65%、49.59%。（7）车外环境温度为32℃、车内温度从-8℃降低到-18℃时,对系统主要性能参数都产生了影响,其中系统制冷量和COP降低幅度最大,分别降低了40.49%、37.26%。

关键词：纯电动冷链车中压补气冷冻系统性能分析

基于R1234yf的纯电动汽车热泵空调系统结融霜特性研究

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基于R1234yf的纯电动汽车热泵空调系统结融霜特性研究

作者：王芳中原工学院

学位级别：硕士

目前我国的纯电动汽车发展仍处于“逆水行舟、不进则退”的关键阶段,以坚持创新、绿色的发展理念,来面对纯电动汽车核心技术的挑战时,热泵型汽车空调系统也在不断地改进创新。平行流换热器因具有结构紧凑、换热系数高等优点被广泛应用... 详细信息

目前我国的纯电动汽车发展仍处于“逆水行舟、不进则退”的关键阶段,以坚持创新、绿色的发展理念,来面对纯电动汽车核心技术的挑战时,热泵型汽车空调系统也在不断地改进创新。平行流换热器因具有结构紧凑、换热系数高等优点被广泛应用于汽车空调系统。但平行流蒸发器在冬季低温高湿环境下运行时易结霜、融霜慢导致系统换热性能衰减等问题约束着平行流换热器在热泵型汽车空调系统中的应用。针对这一问题,采用新一代制冷工质R1234yf,基于准双级压缩技术搭建了纯电动汽车低温型热泵空调系统实验台,并通过理论分析与实验探究方法,分析当改变车外环境温湿度、车内风机送风量、压缩机转速、补气方式及补阀过热度等参数时,车外换热器在结融霜过程中的蒸发温度、冷凝温度、制热量、COP及结融霜时间的变化特性。实验结果表明:车内环境温度为20/15℃、车外环境温湿度分别为2℃、80%、压缩机转速3600r/min、车内风机送风量100%、车外风机送风量90%、采用中压补气方式、主阀及补阀过热度设定值分别为5K、10K时的工况下,车外换热器的结霜时间为95min。结霜周期随车外相对湿度、车内风机送风量、压缩机转速的增加而减小,随车外温度的降低而变大,结霜周期在中压补气下延长了15.85%。结霜完成后,系统的蒸发温度稳定在-24.06℃～-30.24℃,结霜初期少量霜晶有利于系统换热,结霜完成后不同工况下的制热量从2.31k W～3.75k W降至1.34k W～2.26k W,系统COP从1.59～2.29降至1.02～1.49,车外换热器第一流程表面平均风速从4.5m/s降至0.23m/s,第二流程B区表面风速降至0.49m/s,A区因霜层较少所以其风速变化降至2.62m/s,由此可得出流程扁管的分布对结霜过程有一定的影响。采用逆循环除霜法,在上述工况下,融霜过程中的平均冷凝温度为17.57℃、融霜时间为3min56s。融霜时间随车外环境温度、压缩机转速、车内风机风量的增大而减少,随车外环境相对湿度、车外风机风速的提高而增加,中压补气可有效缩短26.25%的融霜周期。实验研究结果表明,在高效稳定运行下能达到延迟结霜及快速融霜的目的,为解决纯电动汽车低温型热泵空调系统易结霜问题提供了科学依据。

关键词：纯电动汽车热泵系统中压补气结霜融霜

基于R1234yf的纯电动汽车制冷系统性能研究

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基于R1234yf的纯电动汽车制冷系统性能研究

作者：张朋飞中原工学院

学位级别：硕士

自进入21世纪以来,世界能源短缺和环境问题成为了重要话题,针对这些难题,世界各国开始大力发展新型能源。汽车对石油的消耗以及尾气的污染,让人们开始着力的发展电动汽车,电动汽车的发展也迅速进入了快车道。随之带来的电动汽车空调系... 详细信息

自进入21世纪以来,世界能源短缺和环境问题成为了重要话题,针对这些难题,世界各国开始大力发展新型能源。汽车对石油的消耗以及尾气的污染,让人们开始着力的发展电动汽车,电动汽车的发展也迅速进入了快车道。随之带来的电动汽车空调系统的制冷效果较差、高温的条件下排气温度过高、以及制冷剂的清洁环保等问题,开始成为需要着力研究的方向。针对上述问题,设计了一套以R1234yf为制冷剂,并且采用低压和中压两种补气技术的纯电动汽车制冷系统。通过对R1234yf制冷系统的压缩机转速、车内风机送风量和环境温度等不同参数进行实验测试,对实验结果中的系统制冷量、COP、压缩机排气温度和功率等数据进行分析,得出以下研究结果:（1）车内风机送风量由60%依次提高到100%,在此工况下系统的制冷量、COP、排气温度变化趋势呈现为上升,并在车内风机送风量为100%时达到最大值。（2）随着主阀过热度依次提高,主阀开度减小,排气温度上升,主阀过热度提升到5K设定值时,制冷量和COP分别出现最大峰值3.201k W、1.731。（3）当补阀过热度由8K提升到15K,在两种补气方式下:排气温度均呈现出了上升状态,而补阀开度以及压缩机功率呈现出了下降的变化状态;在补阀过热度为10K时出现最大峰值,低压补气工况下制冷量和COP依次为3.315k W、1.824,中压补气工况下制冷量和COP依次为3.246k W、1.656。（4）当压缩机转速在3000r/min～5400r/min的范围内变化时,系统的制冷量、COP以及排气温度在3600r/min时有较大的变化幅度,系统的COP整体呈现出下降趋势。（5）在环境温度为27℃和35℃时,相比较下低压补气系统的制冷性能要更优越一些,此时的低压补气的制冷量依次为4.392k W、3.315k W,COP依次为2.780、1.824。在环境温度为43℃、45℃和50℃时,两种补气系统的制冷量和COP整体比较下中压补气要稍大一些,中压补气系统的制冷性能要更好一些。

关键词：制冷性能低压补气中压补气 R1234yf 纯电动汽车

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补气方式对冷冻系统性能的影响

节能 2023年第9期42卷 17-19页

作者：李海军蔡夏苏之勇张青阁王瑞许琦袁铁锁楚雪靖中原工学院能源与环境学院河南郑州450007 河南万佳建设工程有限公司河南郑州450007

为了解决物流车在高温环境下压缩机排气温度高、容积效率偏低、系统性能低等问题,提出以R404A为工质的准双级压缩系统,搭建试验台,对在不补气和中压补气方式下的系统的压缩机排气温度、制冷量、压缩机功率、COP进行研究。结果表明:中压... 详细信息

为了解决物流车在高温环境下压缩机排气温度高、容积效率偏低、系统性能低等问题,提出以R404A为工质的准双级压缩系统,搭建试验台,对在不补气和中压补气方式下的系统的压缩机排气温度、制冷量、压缩机功率、COP进行研究。结果表明:中压补气模式下的排气温度比不补气模式下的排气温度降低17.34%~20.40%;中压补气模式下的制冷量比不补气模式下的制冷量增加13.10%~23.60%,压缩机功率提高了11.10%~16.70%;中压补气模式下的COP比不补气模式下的COP提高了2.52%~6.35%。

关键词：中压补气排气温度低温工况 COP

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电子膨胀阀对物流车冷冻系统性能的影响

节能 2023年第12期42卷 1-4页

作者：周光辉张青阁李海军苏之勇蔡夏袁铁锁楚雪靖中原工学院能源与环境学院河南郑州450007 河南万佳建设工程有限公司河南郑州450007

为了研究电子膨胀阀开度对纯电动物流车冷冻系统性能的影响,在焓差实验室搭建一套中压补气型纯电动物流车冷冻系统实验台,通过改变主路和补路电子膨胀阀开度进行实验。结果表明:主阀开度由10%逐渐升高到22%时,排气温度降低11.92%;主阀... 详细信息

为了研究电子膨胀阀开度对纯电动物流车冷冻系统性能的影响,在焓差实验室搭建一套中压补气型纯电动物流车冷冻系统实验台,通过改变主路和补路电子膨胀阀开度进行实验。结果表明:主阀开度由10%逐渐升高到22%时,排气温度降低11.92%;主阀开度为14%时,制冷量、制冷效率(COP)和能效比(EER)分别取得最大值1.41 kW、1.57、1.04;补阀开度从10%升高到25%的过程中,制冷量、COP和EER分别降低3.52%、7.40%和7.30%,压缩机功率升高4.55%。

关键词：电子膨胀阀冷冻系统中压补气阀门开度 COP

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基于R410a的冷冻系统制冷性能实验研究

节能 2023年第10期42卷 45-48页

作者：李海军王世豪苏之勇许琦王瑞蔡夏王锐张青阁中原工学院能源与环境学院河南郑州450007

针对常规的冷库冷冻系统存在压缩机排气温度高、制冷性能低等问题,搭建了一套基于R134a准双级转子式压缩的微通道换热器型冷冻系统。通过改变库外温度,研究不同温度下补气工况以及不补气工况对冷冻系统性能的影响。结果显示:随着库外环... 详细信息

针对常规的冷库冷冻系统存在压缩机排气温度高、制冷性能低等问题,搭建了一套基于R134a准双级转子式压缩的微通道换热器型冷冻系统。通过改变库外温度,研究不同温度下补气工况以及不补气工况对冷冻系统性能的影响。结果显示:随着库外环境温度的升高,压缩机功率和排气温度均升高,制冷量和系统COP均下降。采用中压补气技术后,与不补气工况相比,排气温度降低32.50%~37.56%,制冷量上升17.66%~37.06%,压缩机功率提高12.31%~32.23%,系统COP升高1.12%~4.74%。

关键词：冷冻系统环境温度中压补气制冷性能