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车用CO2压缩机

发布时间: 2022-11-16

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 发明专利
行业领域:
高端装备制造产业,节能环保产业
成果介绍
气阀是活塞式压缩机的核心部件。因为在工作中,阀片会持续受到各种物理、化学因素的破坏作用,外加上气阀本身的制作材料也不是完美无缺,因此气阀非常容易损坏,这将极大降低压缩机使用的可靠性和经济性。 众多科研学者通过无数实验证明,气阀处的能量损失在压缩机整个工作过程的能量损失中占很大比例,因此,要提高压缩机的经济性,可以通过优化气阀的结构参数来实现。 但是,目前已有的阀片优化方案,大多是从阀片厚度、升程、弹簧刚度等方面进行优化设计,对于阀片本身的尺寸,形状方面的优化设计研究相对较少,并且只给出了优化的方向,缺乏精确地尺寸以及形状优化指导。 本项研究的目的在于提供一种跨临界CO2循环系统的压缩机吸排气阀片优化方法,能够根据具体的压缩机系统工况,对吸排气阀片进行优化,相对于现有技术提高吸排气阀片的形状和尺寸设计精度,有效的降低吸排气阀片处的能量损失,提高压缩机的经济性。
成果亮点
本发明采用如下技术方案: 一种跨临界CO2循环系统的压缩机的吸排气阀片的优化方法,包括: 1、测量待优化吸排气阀片头部的最大长度L1和最大宽度L2的值,通过应力试验分析压缩机吸排气阀片抗压能力与纵横比ε=L1/L2之间的关系,按照最佳纵横比的尺寸,对吸排气阀片的尺寸进行初步优化; 2、测量最佳纵横比下待优化压缩机吸排气阀片的原始面积S,保证第一步确定的最佳纵横比不变的基础上,改变面积S,进而改变类面积比η=S/(L1*L2)的数值,面积S等梯度减小,每改变一次,通过应力实验分析并且总结出压缩机吸排气阀片类面积比η=S/(L1*L2) 之间的关系;抗压能力数值最大的值对应的类面积比η为最优类面积比,以最优类面积比对应的面积S及最佳纵横比的比例关系,设计阀片完成第二步优化。 3、第一步中,测量待优化吸排气阀片的最大长度L1和最大宽度L2的初始值,然后在初始值的基础上改变吸排气阀片头部的最大长度L1和最大宽度L2这两个尺寸,使纵横比从1开始,以***为单位,等梯度减小,每改变一次,就通过仿真记录一次该尺寸下的抗压能力数值,最后,抗压能力数值最大的组合即为最佳纵横比。
团队介绍
西安交通大学新能源车用压缩机及热泵空调技术研究团队,由教育部“长江学者”特聘教授领衔负责。研究团队在“国家863计划”、“国家科技支撑计划”、“国家自然科学基金”、“联合国多边基金”等专项支持下,十余年来一直致力于跨临界CO2技术在冷/热领域的性能强化和应用新技术研究,奠定了丰富的技术基础和产业化推广能力。相关研究成果获得2019年国家科技进步二等奖等。团队展开了跨临界CO2技术在车辆领域的应用研究,开发了系列化新能源乘用车、新能源商用车以及轨道车辆跨临界CO2热泵空调及一体化热管理系统样机,提出了适应不同车辆类型的全局自寻优控制逻辑,并在实验台架上获得了初步的验证,实现了车辆领域氟利昂类工质向天然工质的过度方案推演,并与国内相关领域的代表性企业建立了“电动车CO2热泵空调系统开发技术联盟”,为跨临界CO2技术在车辆领域的应用奠定了理论、实验和产业化基础。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”融合创新制冷产业科技服务团 (中国制冷学会) 评价时间:2022-12-03

刘业凤

上海理工大学

教授

综合评价

该技术成果创新性强,具有非常广阔的应用领域和市场空间,对CO2车用压缩机国产化具有推动作用。该技术还需要与主要CO2压缩机厂家进行紧密合作,联合研发,不断优化设计。
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