Оптимизация конструктивных параметров компрессоров систем кондиционирования автотранспортных средств

• Автор: Чуканова, Екатерина Михайловна
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Тула
• Количество страниц: 149 с. : ил.

+ СОДЕРЖАНИЕ

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ КОМПРЕССОРОВ

ОБЪЕМНОГО ПРИНЦИПА СЖАТИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, МЕТОДОВ ИХ РАСЧЕТА И ОПТИМИЗАЦИИ

1Л- Конструкции компрессоров и их классификация

1.2. Математическое моделирование рабочих процессов в

компрессорах систем кондиционирования

автотранспортных средств и теплопоступлений в кабину

1.3. Методы расчета и оптимизации конструктивных

Ф параметров ротационных пластинчатых компрессоров

ы- Цели и задачи исследования

15- Выводы
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В КОМПРЕССОРАХ ОБЪЕМНОГО ПРИНЦИПА СЖАТИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
2Л- Математическая модель ротационного пластинчатого
двухкамерного компрессора
2Х Математическая модель роторно-поршневого компрессора
23 Математическая модель аксиально-поршневого
компрессора
2А Определение начальных значений оптимизирующих
^ конструктивных параметров компрессоров объемного
принципа сжатия
2-5- Выводы
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ
КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
КОМПРЕССОРОВ ОБЪЕМНОГО ПРИНЦИПА СЖАТИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
зл- Обоснование рациональной структуры системы
кондиционирования автотранспортных средств
зх Математическое моделирование теплопритоков от
солнечной радиации в кабину
3-3- Методика определения оптимальных конструктивных параметров ротационного пластинчатого двухкамерного
ф компрессора
3-4- Выводы

4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОПРИТОКОВ ИЗ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В КАБИНУ АВТОТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
4Л- Аппаратура и методика исследований
4.2. Результаты экспериментальных исследований
4.3. Результаты расчетов и сравнение их с экспериментом
4-4- Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Актуальность работы. Решение проблемы получения высоких энергетических характеристик компрессоров при их создании или модернизации и проблема перехода на перспективные экологически безопасные холодильные агенты требует научно-технического обоснования новых эффективных методов и технологий проектирования.
При этом желательно свести к минимуму затраты, связанные с принципиальным изменением конструкции компрессорных машин и переоснащением производственной базы в связи с применением новых холодильных агентов.
Эффективность работы систем кондиционирования автотранспортных средств во многом определяется энергетическими показателями используемых в них холодильных компрессоров.
Так как проблема перехода на новые озонобезопасные рабочие тела и связанная с ней проблема повышения энергетических показателей холодильных компрессоров остается нерешенной, то необходимо расширить теоретические и экспериментальные исследования в данной области.
Известные математические модели рабочих процессов компрессоров объемного принципа сжатия строятся на основе цикловых методов, которые являются приближенными и не отражают всего многообразия режимов работы таких компрессоров. Поэтому в настоящее время роль теоретических исследований возрастает, ибо они обладают большой степенью обобщения полученных результатов, однако требуют достаточно адекватных математических моделей.
Теоретические исследования параметров компрессорных машин, в целях повышения их производительности, реализуются на основе математического моделирования рабочих процессов, протекающих в них. При моделировании рабочих процессов в компрессорах объемного

эпитрохоиды между вершинами ротора, Li, L2 - неполные эллиптические интегралы,
V I
Li = jR-/l + c2 + 2с • cos([z -1] • \i) dy,

\i+2%/z
L2 = J Ryl + c2 + 2c ■ cos([z -1] • у) dv|/;

щ, Lcp - длина стороны ротора, которая определяется как
Lcp = 2-arcsin(b/z2)-z2, z2 =(A-zj -2-E-zj +2E2)/(zj -2-E),
Z = A-(l-cos(n/z)); k - расстояние между действительным и теоретическим контуром (к~1 - 2мм при объеме рабочей камеры до 1 дм3); WM - мертвый объем, WM = \^т /(в -1); 8 - степень сжатия, а>р - угловая
скорость вращения ротора, сор = co/z; со - угловая скорость вращения эксцентрикового вала; c=A/R - параметр формы; А - производящий радиус [71], R=z-E - радиус обкатывающейся окружности; Е - величина ^ эксцентриситета, z - число углов ротора компрессора (число полостей
компрессора).
-проекцию сил давления газов на ось х
Ргх = £2A.-sin(rc/z)-H-p(i)-cos(|/ + 7t(2i-l)/z), (2.18)
i=l
-проекцию сил давления газов на ось у
Pry = X2A-sm(7i/z)-H-p(i)-sin(vi/ + Jt(2i-l)/z), (2.19)
i=l