电喷发动机是采用电子控制装置.取代传统的机械系统(如化油器)来控制发动机的供油过程。如汽油机电喷系统就是通过各种传感器将发动机的温度、空燃比.油门状况、发动机的转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置.电子控制装置根据这些信号参数.计算并控制发动机各气缸所需要的喷油量和喷油时刻,将汽油在一定压力下通过喷油器喷入到进气管中雾化。并与进入的空气气流混合,进入燃烧室燃烧,从而确保发动机和催化转化器始终工作在最佳状态。,影响汽车的燃料经济性的因素有哪方面呢?影响的因素是多方面的,涉及到车辆本身,也涉及到驾驶者和道路状况。总体而言,主要有发动机、排放、变速器、车身外形、重量、轮胎和驾驶技术等这七个方面小。虽然道路状况对燃料经济性的影响很大,例如畅通与堵塞,市区与公路行驶都会对耗油有直接影响,但因为道路状况会随时变化,所以不列入主要影响因素范围。 1.故障原因1)空气滤清器阻塞或怠速调整不当。2)热空气阀门阻塞或点火时刻过迟。 3)EFE加热器工作不良或氧传感器失灵。4)排放系统工作差或轮胎气压不足。 5)PCV曲轴箱通风阀门阻塞或滤清器不干净。 6)冷起动喷油器阻塞或泄漏。7)燃油喷油器内部损坏或磨损严重。8)行车或驻车制动器有拖滞现象。 9)点火时间调整过迟。 10)冷却系统恒温器失灵或控制温度过低。 11)恒温空气滤清器有故障,使热空气一直进人。 12)EGR再循环阀因卡滞而常开2.故障检修1)检查轮胎气压、制动技术状况。 2)检查空气滤清器情况。 3)检查燃油、油泵、滤清器的状况。 4)检查油压、供油量、调节器情况。5)检查喷油器、发动机管路系统连接。6)检查冷却液温度传感器、进气温度传感器。7)检查空气流量传感器、节气门位置传感器。8)检查爆燃传感器、ECU的插接器。 9)检查冷却系统恒温器、恒温空气滤清器及EGR再循环阀。 更换火花塞症状:火花塞性能变差后,当您在驾车行驶时会感觉到发动机动力不足、急加速嘬车并伴随排气管发出“突、突”声,怠速时发动机抖动等现象。解决:建议您每行驶3万公里到修理厂检查火花塞,必要时更换。节气门体脏污后的症状症状:奔驰W140轿车的节气门在行驶20000公里左右时,由于空气质量原因,截流阀处会有许多污垢,当污垢积累到一定厚度时,发动机就会出现启动时不易着车,着车后怠速异常,行驶中熄火等现象,此时节气门就需要清洗了。解决:清洗后通过原厂诊断仪设定可以达到标准。免拆清洗喷油器症状:喷油嘴脏污后,发动机会出现起动困难、动力下降、加速迟缓、怠速发抖、冒黑烟、尾气超标、严重时发动机将无法起动。解决:进行免拆清洗喷油嘴,清洗的同时还可以把燃烧室和活塞顶部的积炭清洗掉。建议车辆每行驶20000公里进行一次免拆清洗。这样也可以避免进气系统积炭积存太厚。转向机漏油症状:W140底盘的轿车转向机修包损坏后,转向机外部会有许多油污,使转向助力油亏损。亏油严重的在转向时会发出很大的噪音,如不及时修理将会使助力泵亏油损坏。解决:发现转向机漏油应及时到修理厂更换转向机修包,以防转向助力系统亏油造成元件损坏。一般W140底盘的轿车行驶10万公里左右,转向机出现漏油现象的比较多。水泵损坏渗漏冷却液症状:W140轿车水泵出现渗漏冷却液现象比较普遍。水泵损坏后使冷却液泄漏,当冷却液亏损严重时,会造成冷却液温度过高损坏发动机。解决:发现水泵有渗漏冷却液现象的应及时更换水泵,以免造成更大的损失。燃油泵的故障现象症状:燃油泵是将燃油加压输送到喷油器。一般奔驰W140底盘的轿车燃油泵损坏之前会发出“吱、吱”声,当燃油泵损坏后,燃油不能喷进发动机,发动机将停止工作。解决:当燃油泵出现异响时,应及时更换燃油泵,以免爱车抛锚。制动开关损坏引发的故障症状:W140装有ASR系统的轿车,在制动开关损坏后会点亮ASR灯,有时行驶时不能加速。解决:出现ASR灯点亮时,应到修理厂用诊断仪检测。一般因制动开关引起ASR灯亮的比较多。空气流量计的故障现象症状:喷射系统为ME的轿车,其发动机所吸入的空气量是靠热膜式空气流量计来测量的。因其结构的原因空气流量计特别容易损坏。损坏后,车辆出现加速无力、冒黑烟、无法跑到最高车速、没有怠速等现象。解决:建议视行车空气状况及时清洁或更换空滤。只有经常保持进入发动机的空气含尘量少,才能使空气流量计的寿命延长。1)检查轮胎气压、制动技术状况。 2)检查空气滤清器情况。 3)检查燃油、油泵、滤清器的状况。 4)检查油压、供油量、调节器情况。 5)检查喷油器、发动机管路系统连接。 6)检查冷却液温度传感器、进气温度传感器。 7)检查空气流量传感器、节气门位置传感器。 8)检查爆燃传感器、ECU的插接器。 9)检查冷却系统恒温器、恒温空气滤清器及EGR再循环 谈电喷发动机油耗坛子里围绕着马儿的发动机及油耗争论时间够久了,显见大家非常关心这个问题,但马会乃至整个爱卡能把这个问题谈清楚的不多,现在我来试一把。目前我们大多数的人能够接触到的车无非是化油器发动机或电喷发动机,废话,这点地球人都知道!但为什么化油器要被电喷淘汰?因为电喷比化油器节能省油?放P,现在在咱国同等排量上电喷都要比化油器的费油,地球人知道吗?化油器为什么要改为电喷?环保要求。开始讲故事:一、关于发动机的概念:汽车使用的发动机称为内燃机,也就是说燃油是在一个封闭的环境中使用。而燃油的充分燃烧的绝对前提是充分的空气,但由于是封闭环境,空气是定量的(就是所谓排量啦),把定量的燃油加到定量的空气里才是合情合理的,话说起来简单,真正实现很难。由于发动机的工作原理较为复杂,普通人需要这么理解:发动机是变量动力,通过不同的活塞运动周期输出不同的动力(就是所谓的转速啦),虽然我们可以把排量定格成一个数值,但转速是变量,而且是非线性变量,而化油器是纯机械结构,供油量跟油门是线性正比关系,供油为纯人为,这就很难做到燃油的合理定量。过去新手开车,很容易淹车,就是这个原因。从另一角度讲,由于纯人为,由此产生了无穷的节油大法,它们大多切实有效,但我要在这里吼一嗓--对电喷没用!电喷技术的应用解决了燃油和空气这对矛盾,使燃油可以合理配合空气进行充分燃烧,其显著特征就是大大降低了废气排放。所以说,化油器和电喷的区别是:结构差异:供油系统。目标差异:降低排放。二、关于电喷发动机的概念:所谓电喷就是通过电子控制系统对发动机实行自动供油,彻底摆脱了人为控制的因素。我相信很多人看到这儿有掉井里的感觉,疑问那我开车踩油门时干么呢?给大家一个全新的名词“油门NO,加速踏板YES”。电喷的工作原理大致是这样:用空气流量传感器记录空气量,根据空气量确定供油量,同时排气处也设有一个废气传感器记录废气量反馈给供油系统,通过这样的完整循环保证了燃油的充分燃烧,使排放达到最低。但问题没有这么简单,车是要动的,比方说车的运动或是环境中的自然风都会引起空气流量的变化,为了不致出现车停在红灯前刮过一阵风发动机就乱转的可笑事情发生,电喷系统采用曲折进气和抽样取值的方式工作,也就是咱们马儿进气管设计成七拐八绕的由头,加速踏板改变空气流量。同样的,电喷最需要解决的也是动力输出问题,但影响动力输出的因素既多又复杂,大致有环境(气温和气流等)、路况(路面质量和高低起伏等)、车况(轮胎和载荷等)、人为(驾驶习惯和方式等)等等,电喷如何解决这些问题?通过传感器,比如最易理解的就是温度,用温度传感器就可以感知温度,借此控制电子扇和节温器调节温度。限于篇幅,我不能把所有的传感器一一列举了,可以这样说,电喷发动机较为完整的描述是机体+传感器+控制器+中央系统。就此得知,决定电喷发动机品质的因素已经从单纯的缸体容积转移到传感器、控制器、中央系统的数量和质量上来了。我悲痛,中国就是因为目前无法自行研制传感器和中央系统而给人以连发动机都不会造的表象;我气愤,厂家利欲熏心,撤多减少拆好换旧对电喷传感器、控制器、中央系统大动手脚;我无奈,广大车友对发动机知其然不知其所以然,求低价赶实惠,中套还替别人数钱。三、发动机油耗的概念:恕我多言,坛子里讨论的所谓油耗问题大多极无聊,其本质实际就像现在天热,用扇子还是用空调此等弱智。为什么这么说,因为厂家和媒体在其中偷换了概念,厂家多属故意,揣着明白装糊涂;媒体多属无知,煞有介事混饭吃。大家都知道车所谓的油耗指标是升/百公里,但该指标实际毫无意义。就像你问我饭量一样,我可以斩钉截铁地回答:四两。可你顶多把此作为请我客时菜量的参考,而不会刻意追求这个四两!为什么大家这么在乎百公里耗几个油呢?大家都认为油耗指标是判定发动机性能好与坏的重要指标,这点没错,但用升/百公里就错了!就像你问我饭量,我回答:四两。而你从中推算我的健康一样可笑。这个升/百公里欺性在哪里?在中国就是要抹煞发动机的好与坏!比如说把马的发动机放到宝来车上,发动机指标就不是5.7(1.6排量),而要6-7了,实际油耗就要12个以上,因为宝来的自重比马大的多!而我们就以10万元级现有车型看,没有用同种发动机的,更没有同种自重的,但把升/百公里指标嚷嚷得满天飞,取所谓经济性,自重少30公斤升/百公里指标就可以降几个百分点,可厂家不会说这30公斤是省装了门侧两根加强防撞钢梁,而愣说发动机省油!好啦,能够真实反映发动机好坏的就是输出功率和排放指标。输出功率说明了燃油利用率,排放指标标明了电喷系统质量,就此而已。这里声明一下,本人接触的是1.6GLS,由于时间和精力的原因对1.3尚未明了,抱歉!关于马的发动机可以这么看一下,国内10万元级里的,惟一全球同步上市、在美国为欧4、自动巡航、发动机锁,去搜狐或新浪汽车栏读读指标。四、电喷车省油的概念:我在文前提到在咱国同等排量上电喷都要比化油器的费油,就是针对升/百公里而说的。发动机从化油器提升到电喷,是技术进步,而不是技术飞跃,电喷虽然在单位燃油上提高了使用效率,但不可避免地变相增加了发动机自身负荷,与此同时车辆的安全舒适性也在不断提高;音响、空调功率的加大,都无一例外地消耗了提升出的动力,这是客观原因,而传感器、控制器质量不高,中央系统低级都会降低动力,这是主观因素。例如温度传感器不能准确测温,节温器不能有效调控,就会使电子扇经常无谓的启动,而电子扇是功耗大户,油耗自然要高。所以,电喷能够体现出的只有环保效果。取决电喷油耗高低的最重要因素是中央系统的先进度,包括取值量和控制度,简单的比方就是286到奔4的差别,由于内容过于繁复我不在此废话,由此可以看出,电喷车省油途径是需要人尽量适应电喷特性而不是像化油器那样凭操作技巧,这里面包括行车技巧和化油器调整技巧。假如我们抛开空调、音响、载重这些合理需要和胎压车况正常与否,电喷车省油途径只有:严格按时速换档;在条件允许的情况下尽量迅速提速至经济时速并保持;少踩刹车这三条
汽车空调维修毕业论文摘要:随着汽车工业的迅猛发展和人民生活水平的日益提高,汽车开始走进千家万户。人们在一贯追求汽车的安全性、可靠性的同时,如今也更加注重对舒适性的要求。因而,空调系统作为现代轿车基本配备,也就成为了必然。近年来,环保和能源问题成为世界关注的焦点,也成为影响汽车业发展的关键因素,各种替代能源动力车的出现,为汽车空调业提出了新的课题与挑战。自本世纪20年代汽车空调诞生以来,伴随汽车空调系统的普及与发展,汽车空调的发展大体上经历了五个阶段:单一取暖阶段、单一冷气阶段、冷暖一体化阶段、自动控制阶段、计算机控制阶段。空调的控制方法也经历了由简单到复杂,再由复杂到简单的过程。作为汽车空调系统的电路控制方面也再不段的更新改进,同时,我国汽车空调的安装随着汽车业的发展以达到100%的普及性,空调已成为现代汽车的一向基本配备。给汽车空调的使用与维修问题带来新的挑战。论文最后以汽车空调故障检修的方法,对汽车空调系统的再深入探讨,以达到对汽车空调系统的了解,并运用在实际工作中。关键词:汽车空调 压缩机 检修(一)汽车空调的过去与未来汽车空调是指对汽车座厢内的空气质量进行调节的装置。不管车外天气状况如何变化,它都能把车内的湿度、温度、流速、洁度保持在驾驶人员感觉舒适的范围内。最原始的汽车空调仅是开窗换气式。最早的汽车空调装置始于1927年,它仅由加热器、通风装置和空气过滤器三者组成,且只能对车室供暖。准确地讲,汽车空调的历史,应该从制冷技术应用在车上开始。20世纪30年代末期美国的几部公共汽车上装上了应用制冷技术的冷气装置。直到20世纪60年代,应用制冷技术的汽车空调才开始逐步地普及起来。以后,人们对汽车空调的兴趣逐年增加,汽车空调技术日趋完善,功能也越来越全面。它的发展大体上可以分为如下几个阶段:单一供暖空调装置阶段 始于1927年,目前在寒冷的北欧,亚洲北部地区,汽车空调仍使用单一供暖系统。单一供冷空调装置阶段 始于1939年,美国帕克汽车公司率先在轿车装上机械制冷降温空调器。目前单一降温的汽车空调仍在热带、亚热带部分地区使用。冷暖型汽车空调阶段 始于1954年,原美国汽车公司,首先在轿车安装于冷暖一体化空调器,这样汽车空调才具备了降温、除湿、通风、过滤、除霜等空气的调节功能。该方式目前仍然大量的使用在低档车上,是目前使用量最大的一种方式。自控汽车空调装置阶段 由于前述的冷暖型汽车空调需依靠人工调节,这既增加上司机的工作量,还使控制不理想。通用汽车公司1964年率先在轿车上应用自控汽车空调。自控空调只需预先设定温度装置,便能自动地在设定的温度范围内运行。装置根据传感器随时检测车外温度,自动地调制装置各部件工作,达到控制车外温度和行驶其他功能的目的。目前,大部分的中高级轿车,高级大客车都装备自控空调电脑控制汽车空调阶段 自1977年美国通用汽车公司、日本五十铃汽车公司,同时将自行研制的电脑控制汽车空调系统装上各自的轿车上后,即预示着汽车空调技术已发展到一个新阶段。电脑控制的汽车空调功能增加,显示数字化,冷、暖、通风调控三位一体化。电脑按照车内外的环境所需,实现了调节的精细化。通过电脑控制实现了空调运行与汽车运行的协调,极大地提高了制冷效果,节约了燃料,从而提高了汽车的整体性能和舒适程度。目前电脑控制的空调都装上豪华型轿车上。(二)汽车空调的特点众所周知汽车空调是以采用发动机的动力为代价来完成调节车厢内空气环境的。了解汽车空调的特点,有利于进行汽车空调的使用和维修。与室内空调相比,汽车空调主要有如下特点:1. 汽车空调安装在行驶的车辆上,承受着剧烈频繁的振动和冲击,因此,各部件应有足够的强度和抗振能力,接头应牢固并防漏。不然将会造成汽车空调制冷系统的泄露,结果破坏了整个空调系统的工作条件,严重的会损坏制冷系统的压缩机等部件。使用中要经常检查系统内制冷剂的多少,据统计,由于制冷剂的泄露而引起的空调故障约占全部故障的80%。2. 汽车空调所需的动力均来自发动机。其中轿车、轻型汽车、中小型客车及工程机械,空调所需的动力和驱动汽车的动力均来自一台发动机。这空调称非独立空调系统。大型客车和豪华型大、中客车,由于所需制冷量和暖气量大,一般采用专用发动机驱动制冷压缩机和设立独立的取暖设备,故称之为独立式空调系统。虽然非独立空调系统会影响汽车的动了性,但它相对于独立空调,在设备成本、运行成本上都较经济。据测试,汽车安装了非独立式空调后,耗油量会增加10%到20%(与车速有关)。发动机输出功率减少10%到12%。3. 汽车空调的特定工作环境要求汽车空调的制冷、制热能力尽可能的大。其原因如下:(1)夏天车内的乘客密度大,产热量大,热负荷高;冬天采暖人体所需的热量亦大。(2)为了减轻自重,汽车隔热层一般很薄,加上汽车门窗多,面积大,所以汽车隔热性差,热损大。(3)汽车的工作环境因在野外,直接受阳光、霜雪、风雨等的影响,环境变化剧烈。要使汽车空调在最短的时间里在车厢内达到舒适的环境,就要求其制冷量特别大。对非独立的空调系统来说,由于发动机工况频繁变化,所以制冷系统的制冷机变化大。比如发动机在高速和怠速运行时,转速相差10倍。这必然导致压缩机输送的制冷剂量变化极大。制冷剂流量变化大,轻者引起制冷效果不佳,重者引起压力过高,压缩机出现敲击现象,发生事故。因此,汽车空调制冷系统较室内复杂得多。(4)由于汽车本身的特点,要求汽车空调结构紧凑,质轻、量小,能在所有限的空间进行安装。目前空调的总比重比60年代下降了50%,而制冷能力却提高了50%。(5)汽车空调的供暖方式与室内空调完全不同。对于非独立式汽车空调,一般利用发动机的冷却水或废气余热,而室内空调则是利用一个电磁阀,改变制冷剂量,机组很快起动并转入稳定状况。(三)汽车空调的性能评价指标1.温度指标温度指标是指最重要的一个环节。人感到最舒服的温度是200C到280C,超过280C,人就会觉得燥热。超过400C,即为有害温度,会对人体健康造成损害。低于140C人就会觉得冷。当温度下降到00C时,会造成冻伤。因此,空调应用控制车内温度夏天在250C,冬天在180C,以保证驾驶员正常操作,防止发生事故,保证乘员在舒适的状况下旅行。2.湿度指标湿度的指标用相对湿度来表示。因为人觉得最舒适的相对湿度在50%--70%,所以汽车空调的湿度参数要控制在此范围内。3.空气的清新度由于空间小,乘员密度大,在密闭的空间内极易产生缺氧和二氧化碳浓度过高。汽车发动机废气中的一氧化碳和道路上的粉尖,野外有毒的花粉都容易进入车厢内,造成车内空气浑浊,影响驾驶人员身体健康。这样汽车空调必须具有对车内空气过滤的功能,以保证车内空气清新度。4.除霜功能由于有时汽车内外温度相差很大,会在玻璃上出现雾式霜,影响司机的视线,所以汽车空调必须有除霜功能。5.操作简单、容易、稳定。汽车空调必须作到不增加驾驶员的劳动强度,不影响驾驶员的视线的正常驾驶。第二章汽车空调的组成与原理(一)汽车空调的工作原理压缩机运转时,将蒸发器内产生的低温低压制冷剂蒸气吸入并压缩后,在高温高压(约700C,1471KPa)的状况下排出。这些气态蒸气流入冷凝器,并在此受到散热和冷却风扇的作用强制冷却到500C 左右。这时,制冷剂由气态变为液态。被液化了的制冷剂,进入干燥器,除去了水和杂质后,流入膨胀阀。高压的液态制冷剂从膨胀阀的小空流出,变为低压雾状后流入蒸发器。雾状制冷剂在蒸发器内吸热汽化变为气态制冷剂,从而使蒸发器表面温度下降。从送风机出来的空气,不断流过蒸发器表面,被冷却后送进车厢内降温。气态制冷剂通过蒸发器后又重新被压缩机吸入,这样反复循环即可达到制冷目的。(二)汽车空调主要功能包括以下4大部分: 制冷、制热、通风、除湿制冷系统原理:汽车空调的压缩机依靠汽车发动机的动力提供,汽车在怠速状态下打开空调制冷怠速会明显增大,油耗也会相应的增加,油耗增加的大小与环境温度有最直接的关系,环境温度高制冷剂膨胀的压力大,发动机驱动空调的消耗也相应加大,环境温度低油耗相应减少。制热系统原理:汽车空调制热与压缩机没有丝毫关系,制热的热源不是空调本身获取的,是由汽车的散热水箱(中控台下面的暖风机总成内的副水箱)提供,早晨在热车前空调吹出来的是冷风,待热车后空调热风源源不断的送出来,制热本身基本没有能量消耗,是利用汽车的余热完成的.但在冬季,为了提升水温,加大喷油量,也使耗油量增加。但是只是在启动初期,等发动机运转正常,就是利用发动机的散热来供暖了。(而有的柴油车由于水温上升慢,为了一发动车就能享受到暖风,所以在暖风机里面加有电热丝)。通风:通风分为内循环和外循环, 使用内循环时车内空气基本不与外界交流,使用外循环时位于挡风玻璃下的新风口会将外界的空气源源不断的送进来,以保持车内空气的清新.除湿:空调制冷的过程就是除湿的过程,从制冷时产生的大量冷凝水就可以看出来了,在湿度较大的阴雨天气或是温差太大的时候车内的玻璃上容易起雾,打开空调驱雾就是一个除湿的过程。(三)汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机、电控离合器、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、贮液干燥器、管道、冷凝风扇等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。1.电磁离合器 在非独立式汽车空调制冷系统中,压缩机是由汽车主发动机驱动的。在需要时接通或切断发动机与压缩机之间的动力传递。另外,当压缩机过载时,它还能起到一定的保护作用。因此,通过控制电磁离合器的结合与分离,就可接通与断开压缩机。 当空调开关接通时,电流通过电磁离合器的电磁线圈,电磁线圈产生电磁吸力,使压缩机的压力板与皮带轮结合,将发动机的扭矩传递给压缩机主轴,使压缩机主轴旋转。当断开空调开关时,电磁线圈的吸力消失。在弹簧作用下,压力板和皮带轮脱离,压缩机便停止工作。2.压缩机作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程,达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统,压缩机还是管路内介质运转的压力源,没有它,系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。 (1)用于汽车制冷系统的压缩机按运动型式可分为:往复活塞式 曲轴连杆式径向活塞式轴向活塞式 翘板式斜板式旋转式 旋叶式 圆形汽缸椭圆形汽缸转子式 滚动活塞式三角转子式螺杆式涡旋式1)曲轴连杆式压缩机 图(1)曲轴连杆式压缩机曲轴连杆式压缩机如图(1)它是一种应用较为广泛的制冷压缩机。压缩机的活塞在汽缸内不断地运动,改变了汽缸的容积,从而在制冷系统中起到了压缩和输送制冷剂的作用。压缩机的工作,可分为压缩、排气、膨胀、吸气等四个过程 2) 斜板式压缩机图(2)斜板式压缩机斜板式压缩机如图(2)它的润滑方式有两种,一种是采用强制润滑,用由主轴驱动的油泵供油到各润滑部位及轴封处。主要用于豪华型轿车或小型客车较大制冷量的压缩机。另一种是采用飞溅润滑,我国上海内燃机油泵厂生产的斜板式压缩机即是采用飞溅润滑。斜板式压缩机结构紧凑,效率高,性能可靠,因而适用于汽车空调。3)旋叶式压缩机图(3)旋叶式压缩机旋转叶片式压缩机如图(3)由于旋转叶片式压缩机的体积和重量可以做到很小 ,易于在狭小的发动机舱内进行布置 ,加之噪声和振动小以及容积效率高等优点 ,在汽车空调系统中也得到了一定的应用 。但是旋转叶片式压缩机对加工精度要求很高 ,制造成本较高 。4)滚动活塞式压缩机滚动活塞式压缩机具有质量小、体积小、零部件少、效率高、可靠性好以及适宜于大批量生产等优点。3.冷凝器 汽车空调制冷系统中的冷凝器是一种由管子与散热片组合起来的热交换器。其作用是:将压缩机排出的高温、高压制冷剂蒸气进行冷却,使其凝结为高压制冷剂液体。 汽车空调系统冷凝器均采用风冷式结构,其冷凝原理是:让外界空气强制通过冷凝器的散热片,将高温的制冷剂蒸气的热量带走,使之成为液态制冷剂。制冷剂蒸气所放出的热量,被周围空气带走,排到大气中。汽车空调系统冷凝器的结构形式主要有管片式、管带式和鳝片式三种。(1) 管带式它是由多孔扁管与S形散热带焊接而成,如图 12所示。管带式冷凝器的散热效果比管片式冷凝器好一些(一般可高10%左右〉,但工艺复杂,焊接难度大,且材料要求高。一般用在小型汽车的制冷装置上。(2) 鳝片式它是在扁平的多通管道表面直接锐出鳝片状散热片,然后装配成冷凝器,如图 13所示。由于散热鳝片与管子为一个整体,因而不存在接触热阻,故散热性能好;另外,管、片之间无需复杂的焊接工艺,加工性好,节省材料,而且抗振性也特别好。所以,是目前较先进的汽车空调冷凝器。4.蒸发器 也是一种热交换器,也称冷却器,是制冷循环中获得冷气的直接器件。其作用是将来自热力膨胀阀的低温、低压液态制冷剂在其管道中蒸发,使蒸发器和周围空气的温度降低。同时对空气起减湿作用。5.膨胀阀膨胀阀也称节流阀,是组成汽车空调制冷系统的主要部件,安装在蒸发器入口处,是汽车空调制冷系统的高压与低压的分界点。其功用是:把来自贮液干燥器的高压液态制冷剂节流减压,调节和控制进入蒸发器中的液态制冷剂量,使之适应制冷负荷的变化,同时可防止压缩机发生液击现象(即未蒸发的液态制冷剂进入压缩机后被压缩,极易引起压缩机阀片的损坏)和蒸发器出口蒸气异常过热。 6.贮液干燥器贮液干燥器简称贮液器。安装在冷凝器和膨胀阀之间,如图 20所示,其作用是临时贮存从冷凝器流出的液态制冷剂,以便制冷负荷变动和系统中有微漏时,能及时补充和调整供给热力膨胀阀的液态制冷剂量,以保证制冷剂流动的连续和稳定性。同时,可防止过多的液态制冷剂贮存在冷凝器里,使冷凝器的传热面积减少而使散热效率降低。而且,还可滤除制冷剂中的杂质,吸收制冷剂中的水分,以防止制冷系统管路脏堵和冰塞,保护设备部件不受侵蚀,从而保证制冷系统的正常工作。贮液器出口端旁边装有一只安全熔塞,也称易熔螺塞,它是制冷系统的一种安全保护装置。其中心有一轴向通孔,孔内装填有焊锡之类的易熔材料,这些易熔材料的熔点一般为85℃-95℃。7.孔管孔管是固定孔口节流装置。两端都装有滤网,以防止系统堵塞。和膨胀阀一样,孔管也装在系统高压侧,但是取消了贮液干燥器,因为孔管直接连通冷凝器出口和蒸发器进口。孔管不能改变制冷剂流量,液态制冷剂有可能流出蒸发器出口。因此,装有孔管的系统,必须同时在蒸发器出口和压缩机进口之间,安装一个积累器,实行气液分离,以防液击压缩机。 孔管是一根细钢管,它装在一根塑料套管内。在塑料套管外环形槽内,装有密封圈。有的还有两个外环形槽,每槽各装一个密封圈。把塑料套管连同孔管都插入蒸发器进口管中,密封圈就是密封塑料套管外径和蒸发器进口管内径间的配合间隙用的。安装使用后,系统内的污染物集聚在密封圈后面,使堵塞情况更加恶化。就是这种系统内的污染物,堵塞了孔管及其滤网。这种孔管不能修,如需维护,只能清理滤网。坏了只有更换,孔管内孔的积垢,也不能清理。 8.积累器 用孔管代替膨胀阀时,汽车空调制冷系统要在低压侧安装积累器。积累器是一种特殊形式的贮液干燥器,用于回气管路中的气液分离,滤网设计有特殊要求,只许润滑油从中通过,而不允许液态制冷剂从中通过。使用孔管的汽车空调制冷系统,总是存在一种可能性:制冷剂离开蒸发器时,还是液体。为了防止液态制冷剂损坏压缩机,必须在蒸发器出口和压缩机进口之间设置积累器,以防止液态制冷剂通过。液态制冷剂在积累器中蒸发,然后以气态形式进入压缩机。9.风机 汽车空调制冷系统采用的风机,大部分是靠电机带动的气体输送机械,它对空气进行较小的增压,以便将冷空气送到所需要的车室内,或将冷凝器四周的热空气吹到车外,因而风机在空调制冷系统中是十分重要的设备。 风机按其气体流向与风机主轴的相互关系,可分为离心式风机和轴流式风机两种。10.电磁旁通阀电磁旁通阀多用于大、中型客车的独立式空调制冷系统,其作用是控制蒸发器的蒸发压力和蒸发温度,防止蒸发器因温度过低而结霜。电磁旁通阀一般安装在贮液干燥器与压缩机吸入阀之间。11.主轴油封 主轴油封损坏,会引起雪种和润滑油泄漏。一般可以从有关的油迹来确定泄漏的地方。也可将压缩机拆下,浸入水中,以进出、口不没入水中为度。将排气口堵住,再从进气口加气压。从有关冒气泡的地方很容易确诊是不是主轴油封泄漏。 (四)汽车空调系统分类(按动力源分) 1.独立式空调:有专门的动力源(如第二台内燃机)驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机,燃油消耗高,同时造成较高的成本,并且其维修及维护十分困难,需要十分熟练的发动机维修人员,而且发动机配件不易获得,尤其是进口发动机;另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生,而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。 2.非独立式空调:直接利用汽车的行驶动力(发动机)来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转,并由电磁离合器进行控制。接通电源时,离合器断开,压缩机停机,从而调节冷气的供给,达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力,直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响,如果汽车停止运行,其空调系统也停止运行。尽管如此,非独立式空调由于其较低的成本(相对独立式空调),已逐渐成为市场的主导产品。目前,绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。 (五)汽车自动空调系统汽车自动空调系统指的是根据设置在车内外的各种温度传感器的输出信号,由ECU中的微机进行平衡温度的演算,对进气转换风扇、送气转换风门、混合风门、水阀、加热继电器、压缩机和鼓风机等进行自动控制,按照乘客的要求,使车厢内的温度和温度等小气候保持在使人体感觉最舒适的状态。自动空调控制系统的传感器一般有车厢内温度传感器、车厢外温度传感器、蒸发器温度传感器、太阳能传感器、水温传感器等。其中水温传感器位于发动机出水口,它将冷却水温度反馈至ECU,当水温过高时ECU能够断开压缩机离合器而保护发动机,同时也使ECU依据水温控制冷却水通往加热芯的阀门。各个传感器将温度信息反馈到ECU,ECU通过“混合风档”的冷暖风比例而控制空气流的温度,例如当温度过低时ECU指令冷气流经加热芯升温,当温度过高时则增大冷气,当车厢内温度达到预定值时,ECU会发出指令停止“混合风档”伺服电动机运转。同时,ECU还通过“方式风档”伺服电动机控制气流流向,确定出风口的吹风角度。第三章汽车空调的检修一、汽车空调检修的基本工具1.修理空调器的常用工具(1)活板手(2)开口扳手(3)套筒扳手(4)内六角扳手(5)钢丝钳(6)尖嘴钳(7)十字螺丝刀(8)一字螺丝刀(9)锉刀:圆(10)手弓钢锯(11)手枪钻(12)钻头(13)冲击钻(14)刀子(15)剪刀(16)锤子:铁锤、木锤、橡皮锤各1把 (17)卡钳(18)小镜子(19)钢卷尺(20)酒精灯(21)温度计(22)电烙铁(23)万用表(24)低压测电笔2.维修用大设备 (1)真空泵:一般选用排气量为2L/s,真空度达到5×10-4mmHg的真空泵;(2)气焊设备:氧气瓶、乙炔瓶、减压阀、乙炔单向阀及配套输气管及焊具共1套; (3)电焊设备:电焊机、输入和输出电缆线、焊把及2.5mm、3.5mm焊条共1套;(4)制冷器钢瓶:用来存放制冷剂,一般选用3kg~40kg不等,按实定; (5)定量加液器:可以准确地比空调器充注制冷剂 1套; (6)台秤:以确保小钢瓶的充灌制冷剂不超过额定量,避免意外发生 1台; (7)氮气瓶:存放氮气,可对空调器进行试压、检漏,以及对制冷系统进行冲洗 1套及配套;(8)卤素检漏灯或电子卤素检漏仪:对制冷系统进行检漏 1套;(9)兆欧表:测导线绝缘程度 500V直流的1套; (10)数字温度表:1套 测量空调器的进、出风温度; (11)功率表:测量空调器的输入功率1套;(12)可移动配电盘:供维修接临时电源用;3.维修专用工具(1)胀管器和扩口器:1套 (2)割管刀:切割铜管 1套 (3)弯管器:滚轮式弯管器和弹簧管式弯管器各1套 (4)修理阀:三通修理阀或复式修理阀1套(常用) (5)封口钳:将压缩机充气管封死,然后才可以焊封充气管 1套 (6)力矩扳手:空调配管之间的连接螺母一定要用相应的力矩扳手来坚固 (7)电动空心钻:用以打墙孔(小孔径可用冲击钻)、钻头选用70mm、80mm两种规格二、汽车空调制冷系统检修的基本操作1.制冷系统工作压力的检测 (1)将歧管压力计正确连接到制冷系统相应的检修阀上,如果手动阀,应使阀处于中位。 (2)关闭歧管压力计上的两个手动阀。 (3)用手拧紧歧管压力计上的高低压注入软管的联接螺母,让系统内侧的制冷剂将高低压注入软管内的空气排出,然后再将联接螺母拧紧。 (4)起动发动机并使发动机转速保持在1000~1500r/min,然后打开空调A/C开关和鼓风机开关,设置到空调最大制冷状态,鼓风机高速运转,温度调节在最冷。(5)关闭车门、车窗和舱盖,发动机预热。(6)把温度计插进中间出风口并观察空气温度,在外界温度为270C时,运行5min后出风口温度应接近70C.(7)观察高低压侧压力,压缩机的吸气压力应为207pa~24kpa,排气压力应为1103~1633kpa 。应注意,外界高温高湿将造成高温高压的条件。如果离合器工作,在离合器分离之前记录下数值。2.从制冷系统内放出制冷剂具体方法如下(1)关闭歧管压力计上的手动高低压阀,并将其高低压软管分别接在压缩机高低压检修阀上,将中间软管的自由端放在干净的软布上。(2)慢慢打开手动高压阀,让制冷剂从中间软布上排出,阀门不能开的太大,否则压缩机内的冷冻油会随制冷剂流出。(3)当压力表读数降到0.35Mpa以下时,再慢慢打开手动低压阀,使制冷剂从高低两侧流出。(4)观察压力表读数,随着压力的下降,逐渐打开手动高低压阀,直至低压表读数到零为止。3.制冷剂充注程序 抽真空作业从高压侧充注200g液态制冷剂 第四章 总结随着我国汽车工业的高速发展,作为汽车技术现代化标志之一的汽车空调技术在我国蓬勃发展。汽车空调大大改善了乘坐环境,提高了成员的舒适性。近年来,各种完善的多功能型空调装置的应用,受到用户的普遍欢迎。但对于汽车空调维修人员来说将面临新的挑战!本论文对汽车空调的原理、结构以及必备的工具等知识做了一般性的介绍。重点对修理、维护做了详尽的介绍。这样做的原因,主要是考虑本论文所面对是汽车空调维修人员,并由此希望能帮助学习动手解决一般汽车空调故障的技能。第五章 参考文献【1】冯玉琪《实用空调制冷设备维修大全》电子工业出版社1994【2】张蕾 《汽车空调》机械工业出版社2007【3】夏云铧 齐红《汽车空调应用与维修—从入门到精通》机械工业出版社
1.蒸汽冷却器就是说加热器,加热器的作用是加热凝结水和给水.加热器的数量选择得看抽汽有多少段.抽汽段数的选择得经过计算.并不是多了就经济.2.加热器本身的经济运行也对整个机组的经济运行有一定影响.抽汽压力的能否达到加热器的设计要求?加热器管材特性\水位\结垢等情况都会影响加热器运行的经济性.3.加热器疏水方式的选择也很重要.比如采用疏水泵可以提高一定的经济性,但设备维护量大了,设备投资也要花钱.比如采用逐级自流方式如果是自动调整还好一点,也有一定维护量,如果是手动调整会经常出现排挤现象,也不经济.但系统是简单了.如果采用多级水封的方言式,维护量小,运行稳定.但占地面积会较大,也不利于现场系统的布置.多数情况要布置在负米.那不是还得挖坑么.哈哈.4该题目要从朗肯循环的理论谈起.得用数据算出然后再对比才能说明问题.哈哈.5.说的不全面的地请高手补充.
1.蒸汽冷却器就是说加热器,加热器的作用是加热凝结水和给水.加热器的数量选择得看抽汽有多少段.抽汽段数的选择得经过计算.并不是多了就经济.2.加热器本身的经济运行也对整个机组的经济运行有一定影响.抽汽压力的能否达到加热器的设计要求?加热器管材特性\水位\结垢等情况都会影响加热器运行的经济性.3.加热器疏水方式的选择也很重要.比如采用疏水泵可以提高一定的经济性,但设备维护量大了,设备投资也要花钱.比如采用逐级自流方式如果是自动调整还好一点,也有一定维护量,如果是手动调整会经常出现排挤现象,也不经济.但系统是简单了.如果采用多级水封的方言式,维护量小,运行稳定.但占地面积会较大,也不利于现场系统的布置.多数情况要布置在负米.那不是还得挖坑么.哈哈.4该题目要从朗肯循环的理论谈起.得用数据算出然后再对比才能说明问题.哈哈.5.说的不全面的地请高手补充.
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我有,你分太少了。
冷却器, 开题报告冷却器开题报告榆林学院毕业设计(论文)开题报告题目学生姓名学号院(系)专业指导教师报告日期煤油卧式列管式冷却器的设计杨海涛 0906250117 化学与化工学院过程装备与控制工程高勇 2013 年3月 14日篇二:换热器毕业设计开题报告生毕业论文(设计)开题报告表说明:1、论文( 设计) 类型:a—理论研究;b—应用研究; c—设计等; 2 、论文(设计)来源:指来源于科研项目、生产/ 社会实际、教师选题或其他(学生自拟)等; 3、各项栏目空格不够, 可自行扩大。篇三: 换热器开题报告毕业设计开题报告篇四:开题报告一. 设计背景换热器是化工、石油、钢铁、汽车、食品及其他许多工业部门的通用设备,在生产中占有重要地位。尤其在化工生产中,换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等, 应用甚为广泛。二十世纪 20 年代出现板式换热器, 并应用于食品工业。以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。 30 年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。 30 年代末, 瑞典又制造出第一台板壳式换热器, 用于纸浆工厂。在此期间, 为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的换热器开始注意。 60 年代左右, 由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善, 从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自 60 年代开始, 为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要, 典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。 70 年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。近年来,随着我国石化、钢铁等行业的快速发展, 换热器的需求水平大幅上涨, 但国内企业的供给能力有限, 导致换热器行业呈现供不应求的市场状态,巨大的供给缺口需要进口来弥补。我国出口的换热器均价平均不到进口均价的一半, 2005 年更是降到了 25 %以下。可以想见, 我国出口的产品多是附加值低的中、低端产品,而进口的产品多是附加值高的高端产品。这充分说明我国对高端换热器产品需求旺盛但供给不足的市场现状。预计“十一五”期间, 我国的换热器进口规模还将维持在一个相对较高的水平(约 200 ~ 300 万台之间), 且更加向高端产品集中。二. 选题目的和意义换热器的应用广泛,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等, 都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。一般换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器; 不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外, 奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下; 非金属材料除制作垫片零件外, 有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器, 如石墨换热器、***塑料换热器和玻璃换热器等。由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。未来, 国内市场需求将呈现以下特点:对产品质量水平提出了更高的要求,如环保、节能型产品将是今后发展的重点;要求产品性价比提高;对产品的个性化、多样化的需求趋势强烈;逐渐注意品牌产品的选用;大工程项目青睐大企业或企业集团产品。国内经济发展带来的良好机遇,以及进口产品巨大的可转化性共同预示着我国换热器行业良好的发展前景。同时,行业发展必须要注重高端产品的研发。三. 国内外发展动态一、国外有关研究的综述对国外换热器市场的调查表明,管壳式换热器占 64% 。虽然各种板式换热器的竞争力在上升, 但管壳式换热器仍将占主导地位。随着动力、石油化工工业的发展,其设备也继续向着高温、高压、大型化方向发展。而换热器在结构方面也有不少新的发展。现就几种新型换热器的特点简介如下: 1 、气动喷涂翅片管换热器俄罗斯提出了一种先进方法,即气动喷涂法,来提高翅片化表面的性能。其实质是采用高速的冷的或稍微加温的含微粒的流体给翅片表面喷镀粉末粒子。用该方法不仅可喷涂金属还能喷涂合金和陶瓷( 金属陶瓷混合物), 从而得到各种不同性能的表面。气动喷涂法不但可用于成型,还可用来将按普通方法制造的翅片固定在换热器管子的表面上,也可用来对普通翅片的底面进行补充加固。可以预计,气动喷涂法在紧凑高效换热器的生产中,将会得到点击阅读更多下载得到文件列表冷却器,开题报告相关文档F220浮头式柴油冷却器设计开题报告热度: 冷却器,开题报告热度: 冷却器设计-过控毕业设计开题报告热度: 冷却器开题报告(共10篇)热度: 冷却器,开题报告热度: 基于plc设计变压器冷却开题报告1热度: 开题报告 蒸发冷却空调热度: 冷却器设计-过控毕业设计开题报告热度: 冷却器,开题报告热度: 开题报告--200号油冷却器机械设计热度: 分享好友收藏文档
陶文铨教授作为国际数值传热学知名专家,长期从事传热学及其数值模拟方法与工程应用的教学与研究,推动与促进了我国计算传热学科的形成与发展;提出了分析对流项离散格式稳定性的符号不变原理与处理不规则区域的组合网格思想,提出了绝对稳定的对流项离散新格式和处理不可压缩流场速度与压力耦合关系的全隐算法,提高了计算精度和收敛速度;在强化传热方面,提出与研制了多项高效强化传热新技术 。在强化传热方面,提出与研制了多项高效强化传热新技术,研究了基本理论与工程应用、电子元器件的冷却技术、湍流模型及其工程应用、高效换热器的优化设计与研发、微细尺度流动和传热的研究、多尺度系统/过程建模 。在数值计算方面,陶文铨提出了分析对流项离散格式稳定性的符号不变原理与处理不规则区域的组合网格思想;提出了绝对稳定的对流项离散新格式和处理不可压缩流场速度与压力耦合关系的全隐算法,提高了计算精度和收敛速度 。 陶文铨所创建的西安交通大学传热与流动数值模拟研究团队在国际上有一定影响 。团队中青年学者茁壮成长,2人获得全国优秀博士论文奖,1人获得国家杰出青年科学基金,1人为国家级教学名师,3人为教育部新世纪优秀人才。陶文铨已经培养研究生83人,其中39人获博士学位,46人获硕士学位。据中国科学技术信息研究所、国家工程技术数字研究馆信息、全国图书馆参考咨询联盟:1988年至2012年期间,陶文铨培养学生情况如下 : 毕业时间论文题目作者指导老师学位类别2012《强化制冷工质相变换热以及管壳式水冷冷凝器的实验和应用研究》冀文涛陶文铨博士2011《用于电子器件冷却的脉管制冷机与微通道热沉的研究》巩亮陶文铨博士2011《介观格子Boltzmann方法与宏观/微观方法耦合模拟多尺度热流科学问题》栾辉宝陶文铨博士2011《强化气体换热技术及强化技术性能评价图研究》樊菊芳陶文铨博士2010《受浮升力影响的湍流对流换热的直接数值模拟研究》阳祥陶文铨博士2010《基于VOSET方法的二维水平膜态沸腾研究》郭东之陶文铨硕士2010《质子交换膜燃料电池局部电流和局部电位实验研究》樊进宣陶文铨硕士2009《R134a水平管外沸腾和凝结传热的实验研究及理论预测》冯楠陶文铨硕士2009《汽车驾驶室热环境数值模拟与汽车乘客热舒适度评价》王甜甜陶文铨硕士2009《低阶模型在玻璃厚度的实时控制及传热反问题求解中的应用》丁鹏陶文铨博士2009《质子交换膜燃料电池的局部电流分布特性实验与数值研究》于乐陶文铨硕士2009《格子Boltzmann 方法对湍流问题的模拟及其在多尺度分析中的应用》徐辉陶文铨博士2009《恶劣热环境下无线通信设备散热系统的改进及优化设计》刘召军陶文铨硕士2009《壁面附近流体凝结特性的分子动力学研究》陈鹏飞陶文铨硕士2009《螺旋折流板换热器壳侧传热与阻力特性及换热器热力设计方法的研究和软件开发》张剑飞陶文铨博士2009《气泡运动行为的研究及其在蒸发器液滴夹带计算中的应用》林再江陶文铨硕士2009《镍基渗层螺旋翅片管省煤器气侧积灰、流动与经济性研究》史月涛陶文铨博士2008《跨临界二氧化碳制冷空调循环及其平片、开缝片换热器实验、数值研究》吴志根陶文铨博士2008《低Ma可压缩对流换热的数模方法及在翅片开发中的应用》皮秀平陶文铨硕士2008《平行流冷凝器性能的实验研究及数值模拟》孙玮陶文铨硕士2008《食品冷藏陈列柜强化传热及节能技术研究》吕彦力陶文铨博士2008《微细通道内流动与换热特性的理论研究及实际应用》李卓陶文铨博士2008《提高建筑物围护结构保温性能的数值与实验研究》李临平陶文铨博士2008《质子交换膜燃料电池的局部电流分布以及动态响应研究》卫星陶文铨硕士2008《氟利昂替代制冷剂在水平管外相变换热强化的实验研究》冀文涛陶文铨硕士2007《波纹管内部的换热强化及外部绕流减阻的数值模拟》王小佳陶文铨硕士2007《制冷剂在双侧强化管外凝结和沸腾换热的实验研究及数值模拟》张定才陶文铨博士2007《先进流动与传热数值计算体系的构建》金巍巍陶文铨博士2007《计算机CPU芯片等电子器件冷却散热器的数值模拟和实验研究》谢旭良陶文铨博士2007《强化空气及油类换热设备传热的数值模拟与实验研究》李斌陶文铨博士2007《矩形截面通道内强化对流换热机理的研究及湍流换热的高级数值模拟》马良栋陶文铨博士2007《弓形与螺旋折流板管壳式换热器的实验研究》陶文铨硕士2007《质子交换膜燃料电池性能优化的数值模拟及实验研究》闵春华陶文铨博士2006《直接模拟蒙特卡罗法在微尺度气体流动与换热中的应用》王裕峰陶文铨硕士2006《格子-Blotzmann方法及其在血液流动研究和非牛顿流体数值模拟中的应用》吕嘉喜陶文铨硕士2006《燃料电池工作角度和反应气流量的影响及小型电池堆的研制》姜炜陶文铨硕士2005《紧凑式换热器表面的强化换热节能机理及其优化研究》周俊杰陶文铨博士2005《湍流的直接模拟及微尺度流动和换热研究》李光熙陶文铨博士2005《螺旋折流板管壳式换热器和平行流冷凝器的数值模拟》吴扬陶文铨硕士2005《电子器件散热器自然对流换热的实验研究及三维数值模拟》高健陶文铨硕士2005《质子交换膜燃料电池性能的实验研究和数值模拟》刘训良陶文铨博士2005《光管与翅片管管壳式换热器的三维数值模拟》李欣陶文铨硕士2005《脉管制冷机三维数值模拟计算及混合工质应用的试验研究》丁文静陶文铨博士2005《流动传热问题先进算法及其在强化空气对流传热应用中的研究》屈治国陶文铨博士2005《具有运动边界通道内流动与换热问题的大涡模拟》石磊陶文铨硕士2004《电脑CPU散热器的实验研究及数值模拟》陆正裕陶文铨硕士2004《用直接模拟蒙特卡罗法计算微通道中的流动与换热》周靖陶文铨硕士2004《波纹管内流动和换热规律的实验研究及数值模拟》曾敏陶文铨博士2004《开缝翅片换热表面流动与传热特性的数值模拟和实验研究》程永攀陶文铨硕士2004《格子-Boltzmann方法及其在微通道和多孔介质流动模拟中的应用》伍华荣陶文铨硕士2004《微尺度气体流动与换热特性研究及格子-Boltzmann方法分析》唐桂华陶文铨博士2003《具有运动边界的流动与换热问题的数值及实验研究》张东升陶文铨博士2003《换热器壳侧流动与换热的数值模拟及实验研究》邓斌陶文铨博士2002《翅片管换热表面传热特性的数值研究及场协同原理分析》宋富强陶文铨硕士1993《水平放置环状扇形通道内的对流换热》吕树申陶文铨硕士2001《旋转通道内的湍流流动与换热的研究》李增耀陶文铨博士2001《非结构化网格的生成及其在多孔介质相变传热数值模拟中的应用》徐明海陶文铨博士2001《格子-Boltzmann方法及其在常规与微尺度对流换热模拟中的应用》李明秀陶文铨硕士2001《螺旋折流板换热器传与阻力性能的实验研究》王良陶文铨硕士2001《管壳式换热器壳侧流场与温度场的三维数值模拟》胡延东陶文铨硕士2000《R407C非共沸混合工质在水平单馆外凝结换热的研究》成昌锐陶文铨博士2000《三维复杂区域内湍流流动的实验及数值研究》聂建虎陶文铨博士2000《R407C非共沸混合工质在水平单管外凝结换热的研究》成昌锐陶文铨硕士2000《周期性通道内非牛顿流体的流动与换热实验与数值研究》杨小玉陶文铨硕士1998《内翅片管中的对流换热及非结构化网格中有限容积法的研究》宇波陶文铨博士1997《R134a及R32/R134a水平管内流动凝结与沸腾换热的研究》陈民陶文铨博士1995《低沸点工质在水平管内的强迫流动凝结换热》李沛文陶文铨博士1997《用于燃气轮机叶片内冷的新型强化方法及冲击冷却的研究》苑中显陶文铨博士1997《壁面带有离散突起散热块的竖直通道中的自然对流换热》魏建国陶文铨博士1997《现代差分格式的发展及离心压缩机内部紊流场的数值模拟》倪明玖陶文铨博士1996《复杂截面及扭转通道中紊流流动与换热的实验与数值研究》王良璧陶文铨博士1996《封闭空腔内孤立物体自然对流稳定性及分歧现象研究》刘继平陶文铨博士1996《转弯通道及旋转盘腔内的紊流流动与换热研究》赵长颖陶文铨博士1996《倾斜封闭立方腔内多块孤立平板的自然对流换热》王秋旺陶文铨博士/《汽液界面特性和水的密度极值的分子动力学研究》熊建银陶文铨硕士/《管翅式换热器空气侧流动与换热的数值模拟》张超超陶文铨硕士/《高压推力室流动与传热特性及液膜冷却的数值模拟研究》张宏伟陶文铨博士1992《R152a饱和蒸气在四种水平单管外凝结换热的研究》程斌陶文铨硕士1991《封闭腔内孤立物体的自然对流换热》杨茉陶文铨博士1991《射流对矩形空腔冲击的传热传质特性研究》李沛文陶文铨硕士1990《流体横掠非均长倾斜板簇的换热及阻力特性的试验研究》黄辉章陶文铨硕士1990《多孔结构中对流传质规律与阻力特性的实验研究及流动的数值分析》刘保民陶文铨硕士 专著作品陶文铨出版专著与教材13部。其中专著《数值传热学》已经被国内外期刊论文引用六千余次 。 出版时间图书名称作者出版社1981《传热学基础》陶文铨主编电力工业出版社1988《数值传热学》陶文铨编著西安交通大学出版社1991《计算流体力学与传热学》陶文铨编著中国建筑工业出版社1995《传热学的研究与进展 杨世铭教授从教50周年暨70寿辰纪念文集》陶文铨等编高等教育出版社1998《传热学》杨世铭,陶文铨编著高等教育出版社1999《陈学俊院士从事教育科技六十周年暨八十华诞纪念册》陶文铨主编2000-6-1 《计算传热学的近代进展》 陶文铨 科学出版社 2001-5-1 《数值传热学(第2版)》 陶文铨 西安交通大学出版社 2001-7-1 《工程热力学——教育部高等教育面向21世纪课程教材》 陶文铨,李永堂 武汉理工大学出版社 2005《对流换热及其强化的理论与实验研究最新进展》陶文铨,何雅玲等编著高等教育出版社2006-12-1 《传热学》 陶文铨 西北工业大学出版社 2006-8-1 《传热学第四版》 杨世铭,陶文铨 高等教育出版社 2009-1-1 《传热与流动问题的多尺度数值模拟:方法与应用》 陶文铨 科学出版社 期刊论文截止2014年,陶文铨发表科研论文400余篇:国际杂志140篇,国际会议80余篇,国内重要期刊物近200篇。根据万方数据库检索的部分论文如下: 发表时间论文名称作者期刊名称2002/8/31Field synergy principle for enhancing convective heat transfer––its extension and numerical verificationsWen-Quan Tao, Zeng-Yuan Guo, Bu-Xuan WangInternational Journal of Heat and Mass Transfer2002/11/30A unified analysis on enhancing single phase convective heat transfer with field synergy principleWQ Tao, YL He, QW Wang, ZG Qu, FQ SongInternational Journal of Heat and Mass Transfer1983/11/1Enhanced heat transfer in a flat rectangular duct with streamwise-periodic disturbances at one principal wallEM Sparrow, WQ TaoJournal of heat transfer2006/9/29Parameter sensitivity examination and discussion of PEM fuel cell simulation model validation: Part I. Current status of modeling research and model developmentWQ Tao, CH Min, XL Liu, YL He, BH Yin, W JiangJournal of power sources2004/1/1A novel segregated algorithm for incompressible fluid flow and heat transfer problems—Clear (coupled and linked equations algorithm revised) part I: Mathematical formulation and solution procedureWQ Tao, ZG Qu, YL HeNumerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals1984/11/30Symmetric vs asymmetric periodic disturbances at the walls of a heated flow passageInternational journal of heat and mass transferEM Sparrow, WQ Tao2009/1/1Recent advances in multiscale simulations of heat transfer and fluid flow problemsWen-Quan Tao, Ya-Ling HeProgress in Computational Fluid Dynamics, an International Journal1987/4/1The transportive property and convective numerical stability of the steady-state convection-diffusioWQ Tao, EM SparrowNumerical Heat Transfer, Part A Applications2002/11场协同原理在强化换热与脉管制冷机性能改进中的应用 (上)陶文铨, 何雅玲西安交通大学学报2010/2/15无网格数值求解方法陶文铨, 吴学红, 戴艳俊中国电机工程学报1982/1/1Buoyancy-driven fluid flow and heat transfer in a pair of interacting vertical parallel channelsEM Sparrow, WQ TaoNumerical Heat Transfer, Part A Applications2007/11/13D numerical simulation on fluid flow and heat transfer characteristics in multistage heat exchangerWQ Tao, YP Cheng, Tzyy Sheng LeeHeat and Mass Transfer1983/1/31Heat transfer at an array of co-planar slat-like surfaces oriented normal to a forced convection floEM Sparrow, WQ Tao, DD RadtkeInternational Journal of Heat and Mass Transfer
热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。
导语:大家在平时装修房间的时候,不仅需要各种装修材料,同时也需要在每个房间放置家具。除了家具,大家在生活中必不缺少的是家用电器。家有生活电器能够帮助大家更简单舒适的生活。在装修浴室的时候需要安装热水器,因为大家洗澡的时候需要用到热水,空气源热泵热水器,就是一种特别受人们欢迎的热水器。下面小编就为大家详细介绍空气源热泵热水器的工作原理,方便大家了解。
空气源热泵热水器工作原理
空气源热泵热水器是按照“逆卡诺”原理工作的,形象地说,就是“室外机”像打气筒一样压缩空气,使空气温度升高,然后通过一种-17℃就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内,再将热量释放传导到水中。简单来说是吸收空气中的热量来加热水温,被吸收热量的空气被运用到厨房,解决闷热问题。
运用热泵工作原理制热,与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦,电制冷2800瓦。根据热平衡的原理,同时最少原理生2800瓦的热量,加上输入的1000瓦电,实际产生的热量在3000——4000瓦,把这些热量输送到保温水箱,其耗电量只是电热水器的四分之一(电热水器即使热效率100%,输入1000电也只有1000瓦的热)。
空气能热水器则不需要阳光,因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水用完之后,很难再马上产生热水。如果电加热又需要很长的时间,而空气能热水器只要有空气,温度在零摄氏度以上,就可以24小时全天候承压运行。这样一来,即使用完一箱水,一个小时左右就会空气能热水器再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患,克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点,具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。
空气源热泵热水器的优点
1、安全可靠
空气源热泵热水器相对电热水器和燃气热水器而言,没有了电热水器的漏电和燃气热水器的的燃气泄漏、一氧化碳中毒等安全隐患,具有非常好的安全性能,特别是对于家里有老人和小孩的家庭,同时为了保证空气源热泵热水器的广泛应用性,空气源热泵热水器一般可在-5度到43度的温差内均可正常运行,建议春秋夏运行,华东、华南等长江以南的地区用得多,北方的冬天可能用不了。
2、方便舒适
空气源热水器是蓄热式的,加热功能根据水箱内的温度自动启动,保证热水24小时充足供应,因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题,也不会出现电热水器容量小,多人洗澡需要等待的问题。即开即用热水,出水量大,出水温度稳定,满足你所有对热水的期望。
3、节约性
空气源热泵热水器用电量远不及电热水器,一般来说,只需要其四分之一,据相关部门做过统计,正常的四口之家,一年用空气源热泵热水器比电热水器省钱近千元。
4、绿色环保
空气源热泵热水器从设计制造开始就是将环保作为首要考虑之处,它只是将周围空气中的热量进行转移,并不释放有害气体等,所以并不对环境产生任何影响。
5、维修率低
空气源热泵热水器虽然结构复杂,但是比较耐用,不会像热水器等经常出现故障。
空气源热泵热水器的缺点
1、外形较大
空气源热水器一般体积比较硕大,现今国内城市家庭普遍较小,如果在里面安装空气源热泵热水器的话很难适用空间性,因此对于空间小的房屋,空气源热泵热水器就不宜安装。
2、温差依赖性较大
空气源热泵热水器对外界环境温度依赖很大,最适宜的工作环境在-5——43度之间,对于广大的南方地区来说,这并五很大的问题,但对于北方地区来说,局限性就比较大了,北方有近半的时间是处于-5度以下的,这样空气源热泵热水器的工作效率就极差,所以在北方很少人使用。
3、一次性造价较高
相对于电热水器和燃气热水器,空气源热泵热水器一次性造价很高,很多家庭都是在这目前望而却步的。
4、维修难
空气源热泵热水器外形庞大,里面结构极其复杂,一旦出现了问题的话,要维修也非常的不容易,而在相对较落后的地区,甚至很难找到专业的维修处,这也局限了它的应用。
5、换热器和套管换热器易结垢断裂
空气源热泵热水器的出水温度较高,易造成管内结垢,这样的话就容易造成水管的绽裂,从而导致其不能正常应用。
结束语:上面就是小编为大家介绍的空气源热泵热水器的工作原理。相信大家看了以后应该对空气源热泵热水器有了一定的了解。大家在选择空气源热泵热水器的时候可以在一些大品牌中选择,因为大品牌的空气源热泵热水器不仅质量好,而且售后服务做得也特别完善。如果大家在使用过程中出现一些质量问题的话,可以联系售后服务进行维修或者更换,希望下面的建议能够帮助大家选择到合适的空气源热泵热水器!
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什么是热泵?热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备,比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能,经过电力做功,提供可被人们所用的高品位热能的装置。热泵的工作原理作为自然界的现象,正如水由高处流向低处那样,热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器,如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样,采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置,热泵的作用是从周围环境中吸取热量,并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体),其工作原理与制冷机相同,都是按照逆卡诺循环工作的,所不同的只是工作温度范围不一样。热泵在工作时,它本身消耗一部分能量,把环境介质中贮存的能量加以挖掘,通过传热工质循环系统提高温度进行利用,而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分,因此,采用热泵技术可以节约大量高品位能源。在运行中,蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升,高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时,释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器,然后再被蒸发,如此循环往复。余热利用的强力工具--热泵水从高处流向低处,热由高温物全传递到低温物体,这是自然规律。然而,在现实生活中,为了农业灌溉、生活用水等的需要,人们利用水泵将水从低处送到高处。同样,在能源日益紧张的今天,为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量,热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中,然后高温物体来加热水或采暖,使热量得到充分利用。热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同,通过流动媒体(以前一般为氟利昂,现天上由替代氟利昂所代替)在蒸发器、压缩机,冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化(沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温物体中去。�具体工作过程如下:①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量,蒸发成气体媒体。②蒸发器出来的气体媒体液压缩机的压缩,变为高温高压的气体媒体。③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。④高压液体媒体在膨胀阀中减压,再变为过热液体媒体,进入蒸发器,循环最初的过程。热泵的性能一般用成绩系数(COP)来评价。成绩系数的定义为由低温物体传 到高温牧体的热量与所需的动力之比。通常热泵的成绩系数为3-4左右,也就是说,热泵能够将自身所需能 量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。现在欧美日都 在竞相开发新型的热泵。据报导新型的热泵的成绩系数可6到8。如果这一数值能够得到普及的话,这意味着能源将得到更有效的利用。热泵的普及率也将得到惊人的提高。目前热泵的最高出力温度为110度左右。超过这个温度将有可能出现使媒体分解的危险。由于氟利昂对地球大气臭氧有破坏作用,为了保护地球的生态环境,除了提高热泵的成现系数,有效利用能源以外,各国科学还致力于新型冷冻媒体的开发。目前已有替代氟利昂的媒体得到应用。热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀;换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒(工质)在蒸发管内吸收环境空气中的热量,通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量,加热水箱中的水。要搞清楚热泵的工作原理,首先要懂得制冷系统的工作原理。制冷系统(压缩式制冷)一般由四部分组成:压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工作过程为:低温低压的液态制冷剂(例如氟利昂),首先在蒸发器里从低温热源(例如冷冻水)吸热并气化。然后压缩机抽取蒸发器里气化后的制冷剂气体并压缩到冷凝器内,此时制冷剂气体变成高温高压气体。该高温高压气体在冷凝器内被高温热源(例如冷却水)冷却凝结成液体,变成高温高压液体制冷剂。再经节流阀截流成低温低压液态制冷剂。如此就完成一个制冷循环。对于一台分体式热泵空调来说,夏天制冷时就是把冷凝器放在室外,而把蒸发器放在室内。运行时就把室内的热量输送到了室外。而冬季则把蒸发器放在室外,把冷凝器放在室内,这样就把室外的热量输送到了室内。当然我们不会换季时去拆装设备了,而是通过体格转换阀使蒸发器和冷凝器换位的。热泵空调里面有一个四通换向阀。在制冷工况下,室内热交换器就是蒸发器,室外热交换器(夏天往外呼呼出热风的那个东西)就是冷凝器。冬季供热的时候,四通换向阀切换,改变冷媒的流向,此时,室内热交换器就是冷凝器,室外热交换器(冬天往外呼呼出冷风的那个东西)就是蒸发器。由于冬季往外出冷风,换热器要结霜,所以等结霜到一定程度时,四通换向阀再切换,空调变成夏季制冷工况,室外热交换器得到热量,化霜,化霜完毕后,四通阀再切换到制热状态。除霜时,为了防止向室内吹冷风,故室内机的风机停止运转。热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统,它被形象的称为“热量倍增器”。目前在市场上广泛出现的家用冷暖空调器上,就已经广泛地应用了热泵制热,其制热系数已高达3以上。那么,利用热泵的原理来制取热水,消耗一度电所获得的热水,比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多,这是传统热水器所不能企及的。目前市场上热泵热水器种类很多,主要有太阳能助推型、水源和空气源三种系列。太阳能助推式热泵是热泵与太阳能技术结合使用的一种热泵技术;水源热泵是利用一定温度的水源(20℃以上)作为热源以制冷剂为媒介,将水源中的热量吸收后经压缩机压缩制热,通过热交换器与冷水交换热量以达到取暖和制取热水的目的,水源热泵必须有一定温度和流量的水源;空气源热泵以水源热泵类似方法从空气获得热量来加热水。三种热泵中,空气源热泵受到的条件限制最小,发展空间最大,因此本文着重对空气源热泵热水器进行分析讨论。热泵热水器的基本原理:它主要是由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。接通电源后,轴流风扇开始运转,室外空气通过蒸发器进行热交换,温度降低后的空气被风扇排出系统,同时,蒸发器内部的工质吸热汽化被吸入压缩机,压缩机将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器,被水泵强制循环的水也通过冷凝器,被工质加热后送去供用户使用,而工质被冷却成液体,该液体经膨胀阀节流降温后再次流入蒸发器,如此反复循环工作,空气中的热能被不断“泵”送到水中,使保温水箱里的水温逐渐升高,最后达到55℃左右,正好适合人们洗浴,这就是空气源热泵热水器的基本工作原理。空气源热泵是当今世界上最先进的能源利用产品之一。随着经济的快速发展与人们生活品位的提高,生活用热水已成为人们的生活必需品,然而传统的热水器(电热水器,燃油、气热水器)具有能耗大、费用高、污染严重等缺点;而节能环保型太阳能热水器的运行又受到气象条件的制约。空气源热泵的供热原理与传统的太阳能热水器截然不同,空气源热泵以空气、水、太阳能等为低温热源,空气源热泵以电能为动力从低温侧吸取热量来加热生活用水,热水通过循环系统直接送入用户作为热水供应或利用风机盘管进行小面积采暖。空气源热泵是目前学校宿舍、酒店、洗浴中心等场所的大、中、小热水集中供应系统的最佳解决方案.热泵工业发展历史20世纪70年代以来,热泵工业进入了黄金时期,世界各国对热泵的研究工作都十分重视,诸如国际能源机构和欧洲共同体,都制定了大型热泵发展计划,热泵新技术层出不穷,热泵的用途也在不断的开拓,广泛应用于空调和工业领域,在能源的节约和环境保护方面起着重大的作用。相对世界热泵的发展,中国热泵的研究工作起步约晚20-30年左右。新中国成立后,随着工业建设新高潮的到来,热泵技术才开始引入中国。进入21世纪后,由于中国沿海地区的快速城市化、人均GDP的增长、2008年北京奥运会和2010年上海世博会等因素拉动了中国空调市场的发展,促进了热泵在中国的应用越来越广泛,热泵的发展十分迅速,热泵技术的研究不断创新。从2001年热泵起步开始,经过5年的培育,中国热泵行业开始从导入期转入成长期。热泵行业快速发展,一方面得益于能源紧张使得热泵节能优势越来越明显,另一方面与多方力量的加入推动行业技术创新有很大关系。空气源热泵空气源热泵在运行中,蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质,工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升,高温蒸气通过永久黏结在贮水箱外表面的特制环形管冷凝器冷凝成液体时,释放出的热量传递给了空气源热泵贮水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器,然后再被蒸发,如此循环往复。空气源热泵传热工质是一种特殊物质,常压下其沸点为零下40℃,凝固点为零下100℃以下,该物质冷的时候是液体,但很容易被蒸发成气体,反之亦然。在实际运行中,空气源热泵中传热工质的蒸发极限温度为零下20℃左右,因此5℃的环境温度对如此低的温度也是“热”的,甚至下雪的温度,比如说0℃,相比之下也是热的,因此,仍可交换一些热能。第五代加热系统与环境热泵技术1824年法国科学家卡诺(Sadi karnot)发表卡诺循环理论,成为热泵技术的起源1850年 英国科学家开尔文(L.Kelvin)提出将逆卡诺循环用于加热的热泵设想热泵的理论起源于十九世纪早期法国科学家萨迪.卡诺(Sadi karnot),卡诺在 1824年首次以论文提出“卡诺循环”理论,30年后,英国科学家开尔文(L.Kelvin)于1850年初提出:冷冻装置可以用于加热,之后许多科学家和工程师对热泵进行了大量研究,研究持续80年之久。1912年瑞士的苏黎世成功安装一套以河水作为低位热源的热泵设备用于供暖,这是早期的水源热泵系统,也是世界上第一套热泵系统。热泵工业在20世纪40年代到50年代早期得到迅速发展,家用热泵和工业建筑用的热泵开始进入市场,热泵进入了早期发展阶段。21 世纪,随着“ 能源危机 ”出现,燃油价格忽升,经过改进发展成熟的热泵以其高效回收低温环境热能,节能环保的特点,重新登上历史舞台,成为当前最有价值的新能源科技。前国际热能署专门成立国际热泵中心,设立热泵推广工程(Heat Pump Programme),向世界上各国推广协调热泵技术的应用和发展。 美、 加、瑞典、德、日、韩等国政府均发出专门官方指引,促进热泵技术的社会应用。热泵技术的先进性节能: 热效率460%, 运行费用是燃气、燃油锅炉的1/3, 是电热水器的1/4,比太阳能低40%。安全: 水电分离,无漏电危险适用: -15~50℃环境环保: 无废热、废水、废气
�6�1一篇毕业论文
随着全球经济的发展和现代工业的日新月异,人们对工业生产设备的自动化水平、对自动化产品的综合功能及可靠性、对新产品的上市速度、对根据客户和市场要求修改配方的灵活性均提出了更高的要求。在这样的大环境下,批量(Batch)控制管理软件作为一个十分重要的产品,在越来越多的工业控制过程(尤其是精细化工、制药和食品行业)中得到了广泛的应用。本文以Invensys集团旗下的美国Foxboro公司的I/ABatch软件在国内某一精细化工厂的生产装置上的应用为例,介绍了该控制管理软件的全貌及其应用要点。纵观Foxboro的I/ABatch发展历史,可以追溯到1969年首个冗余批量控制器的发布。早在上世纪90年代前,伴随着不同的DCS系统发展阶段,Foxboro的批量控制软件也分别经历了LargeScaleBatch、EasyBatch、BatchPlantManager、R-Batch4个不同时期。一直到1992年,基于Unix平台并和I/A系统集成在一起的Foxbatch才诞生,被称为核心BatchV1.0。1996年开始,著名的工业软件公司Wonderware开始为Foxbatch编写具有更友好客户界面的批量软件。该软件基于WindowsNT平台,可以和工厂管理软件集成在一起使用,亦可以同时被Foxboro公司I/A系统外的其他控制系统使用。1998年,Foxbatch正式更名为I/ABatch,之后分别经历了Ver6.2、Ver7.1等,直到现在被广泛运用于WindowsXP平台上的I/ABatchVer8.1。I/ABatch是一套具有很大灵活性的批量生产管理软件,是针对生产过程中的建模和实现批量生产的自动化控制而设计的,完全符合ISAS88.01标准,具有模块化的特点。用I/ABatch软件,用户可以很方便地1引言2I/ABatch的发展回顾及主要特点创建配方,用批量离线组态环境模拟新配方的运行过程,查询到有关产品的历史数据,并得到一些产品物料汇总信息。可以说它是一个“成品化”的批量控制引擎,如果和I/ADCS系统联合使用,还有参数自动连接生成、便于组态集成等特点。3精细化工装置的工艺流程及控制要求I/ABatch具有十分广阔的应用范围,小到一个最简单的加料混合过程,大到十几条批量生产线几十个反应釜的生产过程,均可以用这套软件来组态实现。以某精细化工装置为例,共有两条生产线并行生产两种相关联的化工产品A和B。由于该化工产品具有很强的季节性,在连续生产两三个月后要清洗设备,重新更换原料(包括调整原料比),生产另两种相关产品C和D。其中前两者的基本工艺过程是一致的。整套装置有两个进料贮槽、两个反应釜、两个成品槽,有模拟量输入100点、模拟量输出50点、数字量输入200点、数字量输出250点。从同时投入生产的两条生产线来看,在A线进入到该线反应釜初始阶段前,必须检查B线是否已经正常完成KOH的进料,并且反应釜内的压力、温度达到了工艺工程师预定的值。每条生产线的每一生产步骤中都有很严格的反应条件检测,一旦有连锁发生,工艺会要求控制程序根据不同的连锁原因转入到不同的子步骤中去,直到连锁条件完全解除,继续该条生
浮头式换热器浮头式换热器两端的管板,一端不与壳体相连,该端称浮头。管子受热时,管束连同浮头可以沿轴向自由伸缩,完全消除了温差应力。新型浮头式换热器浮头端结构,它包括圆筒、外头盖侧法兰、浮头管板、钩圈、浮头盖、外头盖及丝孔、钢圈等组成,其特征是:在外头盖侧法兰内侧面设凹型或梯型密封面,并在靠近密封面外侧钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,浮头处取消钩圈及相关零部件,浮头管板密封槽为原凹型槽并另在同一端面开一个以该管板中心为圆心,半径稍大于管束外径的梯型凹槽,且管板分程凹槽只与梯型凹槽相连通,而不与凹型槽相连通;在凹型和梯型凹槽之间钻孔并套丝或焊设多个螺杆均布,设浮头法兰为凸型和梯型凸台双密封,分程隔板与梯型凸台相通并位于同一端面的宽面法兰,且凸型和梯型凸台及分程隔板分别与浮头管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽相对应匹配,该浮头法兰与无折边球面封头组配焊接为浮头盖,其法兰螺孔与浮头管板的丝孔或螺杆相组配,用螺栓或螺帽紧固压紧浮头管板凹型和梯型凹槽及分程凹槽及其垫片,该结构必要时可适当加大浮头管板的厚度和直径及圆筒的内径,同时相应变更加大相关零部件的尺寸;另配置一无外力辅助钢圈,其圈体内径大于浮头管板外径,钢圈一端设法兰与外头盖侧法兰内侧面凹型或梯型密封面连接并密封,另一端设法兰或其他结构与浮头管板原凹型槽及其垫片或外圆密封。浮头换热器的特点:浮头式换热器的一端管板固定在壳体与管箱之间,另一端管板可以在壳体内自由移动,这个特点在现场能看出来。这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的,管束可以抽出,便于清洗管间和管内。其缺点是结构复杂,造价高(比固定管板高20%),在运行中浮头处发生泄漏,不易检查处理。浮头式换热器适用于壳体和管束温差较大或壳程介质易结垢的条件。
随着科技负效应的显现,工程伦理越来越受的人们的重视。化学工程有着与其他工程不同的特点。下面是我为大家整理的化学工程应用 毕业 论文,供大家参考。
《 化学工程中计算流体力学应用分析 》
摘要:计算流体力学是以多种计算方程为基础,在多种化学反应设备中进行能量、质量和动量的综合计算,分析出不同守恒定律中,这些变量的主控形式和变化规律,从而优化工程设计和工艺设备,提高化学反应中正向变化的进行,提高热量交换和原材料的反应速率等。从化学工程经济效益的角度分析,有利于工程成本的节约,提升了经济回报。 文章 计算流体力学的基本原理进行分析,并 总结 了其砸你化学工程中搅拌、热交换、精馏塔和化学反应工程的具体应用。
关键词:计算流体力学;求解;基本原理;化学工程;应用
化学工程在我国具有较长的研究与应用历程,并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效,不仅能够供给正常的生活需求,同时根据新材料的开发,能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中,较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的,具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析,能够优化工程设计和工艺改进,提高化学工程的生产效率。
1计算流体力学在化学工程中的基本原理
计算流体力学简称CFD,是通过数值计算 方法 来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程,从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律,其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下,计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法,其也是一门多门学科交叉的科目,计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识,也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识,其涉及面广。
针对计算流体力学的真实模拟,其主要目的是对流体流动进行预测,以获得流体流动的信息,从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展,市场上也出现了计算流体力学软件,其具有对流场进行分析、计算、预测的功能,计算流体力学软件操作简单,界面直观形象,有利于化学工程师对流体进行准确的计算。
2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用
2.1在搅拌中的应用分析
在搅拌的化学反应中,反映介质之间的流动性比较复杂,依据传统的计算形式根本无法解决,并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点,在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律,其得出的结构往往存在较差时效性,实验差加大。
通过对二维计算流体力学的应用,能够对搅拌中流体的形式进行模拟,并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化,不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关,还与时间、容器的形状等有着之间的联系,需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高,在通过借助多普勒激光测速仪后,已经对三维计算形式有了较大的突破,这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用,但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷,需要在今后的研究中不断的完善。
2.2CFD在化学工程换热器中的应用分析
换热器是化学工程中主要的应用设备,通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用,能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同,计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变,增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积,提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中,热量交换的形式更为复杂,但是却群在重复性换热的特点,增加了换热的时间,提高了换热的效果。从总体上分析,计算流量力学中,需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用,能够计算出不同设备的热交换效果,并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。
2.3在精馏塔中的应用
CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。
Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。
Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。
2.4CFD在化学反应工程中的应用研究
在化学反应工程中,反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系,在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制,当反应中温度过大,就会造成分子的剧烈运动,其运动轨迹的变化规律就会异常,在利用计算流体力学的模型计算中,计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取,在计算流体力学的实际计算中,就要借助FLUENT进行三维建型,并利用测速反应器进行速度的测量,通过综合的比较分析,利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场,可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程,详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。
3结束语
计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义,并在经济效益的提高上具有重要的价值,在近几年,化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究,以二维空间计算和模拟为基础,不断的完善三维空间的流量计算,并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用,在今后的化学工程发展中,应加强此类学科的教学与延伸,提供出更有效的反应设备和工艺操作。
参考文献
[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).
[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).
《 能源化学工程专业化工热力学教学思考 》
[摘要]《化工热力学》是能源化学工程专业一门理论性和逻辑性较强的专业基础课,文章阐述了作者在《化工热力学》课程教学过程中如何提高学生对学习本课程兴趣的教学实践和教学体会。通过明确教学内容和教学主线,改变传统的单一的课堂教学,将课堂教学与学科动态及工程实践密切结合,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习能力和工程意识,以满足培养能源化学工程领域领军人物的要求。
[关键词]化工热力学;能源化学工程;教学实践;教学体会
化工热力学是化工类学生的专业必修课程之一,主要讲述热力学定律在化学工程领域的应用,包括化工过程中各种形式的能量之间相互转换规律及过程趋近平衡的极限条件等。它是培养学生分析和解决实际化工问题思维方法的重要专业理论基础课[1-3]。然而该课程的课程内容抽象、计算繁琐,学生感到非常难学又缺乏实际应用,在课程学习过程中学生产生恐惧和厌学心理,达不到良好的教学效果,因此,我们对该课程的教学内容和 教学方法 进行一些改革和尝试,希望激发学生学习的兴趣,进而更好地掌握这门课程,为后续专业课程的学习夯实基础。
武汉大学2013年新开设的能源化学工程专业是由1958年原武汉水利电力学院开办的“电厂化学”专业发展而来,主要面向电力行业及高效洁净能源领域(包括超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等),培养掌握化学与化工基础理论及能源化学专业知识和技能的未来行业发展的领军人物。
目前,本专业主要有水处理、材料腐蚀与防护、化学监督与控制、能源化学四个主要研究方向。为了适应学校对新专业发展和一流学科建设的要求,2015年在本专业大三学生中新增设了《化工热力学》这门化工类专业的专业基础课程。如何调动学生的课堂积极性,培养学生的创新能力,夯实学生的专业基础,使他们在54学时的学习过程中理解并掌握本门课程的基本概念,并且将抽象的理论与实际的能源化学过程联系起来是本课程的核心教学任务。本文结合我校能源化学工程专业的培养目标,浅谈《化工热力学》的教学体会,着重对教学方式进行了探索和实践,为培养能源化学工程领域的领军人物奠定基础。
1明确教学内容与课程主线
结合我校《化工热力学》课程以工程应用为中心、专业研究方向覆盖面广等特点,我们选用了朱自强等编著、化学工业出版社出版的《化工热力学》作为教材[4],同时,也鼓励学生使用部分参考教材(《化工热力学》,冯新等编,2008;《化工热力学(第二版)》,陈钟秀等编,2000;《化工热力学导论(原著第七版)》,J.M.史密斯等编,刘洪来等译,2007)[5-7]。化工热力学发展时间较长,已形成较完整的知识体系,如何在54学时内有效地把关键知识点教授给学生是本课程教学实践的关键。
由于本专业学生在大二《物理化学》课程中已经系统学习了理想气体相关的状态方程及其应用,因此在本课程教学中不再赘述,而是重点介绍工程实际应用较多的二参数状态方程、化工热力学分析、溶液热力学、流体相平衡和化学反应平衡等。在教学实践中,首先,详细分析《化工热力学》教材结构,围绕主线内容合理编排知识点;其次,建立好各知识点之间的逻辑关系,让学生在大脑中建立化工热力学框架图;最后,根据能源化学工程专业的需要,适当删减补充了教材内容,结合学科动态,增强化工热力学的应用能力,如燃料电池开路电压的计算、水/二氧化碳共电解制合成气过程中气体组成的计算等。
2改变单一课堂教学模式,培养学生自主学习能力
化工热力学课程设计的公式多而繁杂,学生在开始学习阶段容易产生恐惧厌学心理,传统的单一课堂教学模式具有“教师主导学生学习”的特点,与本课程“教师引导学生学习”的教学目的存在较大偏差。因此,应改变传统单一课堂讲授模式,充分采用“启发式”和“参与式”相结合的教学方法。
首先,教师在 课前预习 阶段设疑(提出问题),促使学生思考,复习旧知识,预习新知识;其次,教师在教学实践过程中采用多媒体和板书相结合的教学方式解疑(解决问题),并通过对例题和习题的讲解加深学生对化工热力学原理、方法和应用的理解,同时,教学过程中应避免陷于抽象的说教和枯燥的公式推导之中,重点讲述化工热力学知识点的应用条件和物理意义;最后,课堂教学结束后,教师主动与学生面对面交流答疑(探讨问题),并设置思考题让学生查阅相关资料。通过“设疑—解疑—答疑”的渐进式教学方法达到对关键知识点举一反三的目的,同时,吸引学生注意力,培养学生自主学习能力,提高学生学习的积极性和主动性。
3课堂教学与工程实践密切结合,培养学生初步的工程观点
化工热力学由于理论性较强、基本概念多且抽象,而且本科生在学习过程中接触科研课题及工程实践的机会较少,将课堂教学内容与科研课题及工程实践紧密结合起来,建立“以应用为中心”、“探究式”的特色教学模式,紧密联系我校在能源化学工程领域(特别是超临界火电、核电、生物质能、氢能、新型化学电源等方面)开发利用的化学工程实际问题,把学科前沿领域的科研成果带入课堂,可以使他们强化科研思想、激发听课兴趣、培养创新能力;同时,可以让学生获取利用化工热力学基本原理解决工程实际问题提供思路和方法,培养学生初步的工程观点。
4考核方式方法研究
传统的期末一张考卷为准的考试方式不利于学生能力的培养,也不能全面地体现学生对所学知识的掌握程度,为了更加系统全面地评价学生对课程内容的认识情况,我们对课程的考核方式方法进行了改革探索。目前,课程成绩总评包括平时成绩和期末成绩两部分,其中平时成绩包括学生的课堂综合表现、课程预习、作业三个部分,各占10%;期末考试采用开卷方式考试,考试的题目偏重于对知识点的理解和其在能源化学过程中的应用。然而由于该课程的课程内容抽象、计算繁琐,教学过程中发现仍有部分学生存在畏惧厌学心理,因此,在今后的教学实践中应考虑进一步激发学生的学习兴趣,增强学生的主观能动性,在课堂教学中引入分组讨论,开展导向性的专题研究,将课程内容与能源化学过程(特别是学科动态)相结合,培养学生查阅资料和分工协作的能力,为学生下一步学习专业课程夯实基础。
5结束语
在《化工热力学》课程的教学实践和尝试中,首先要明确教学内容与主线,打破单一的学生被动听讲的模式,理论联系实际应用,调动学生学习的积极性和主动性,激发学生对教学内容的兴趣,并且在教学的过程中对教学方法进行改革创新,因材施教,为学生下一步学习更专业的能源化学工程知识和从事新能源行业工作奠定扎实的基础。
参考文献
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