5.R290电动汽车空调系统泄漏特性研究-李夔宁.pdf

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1、R290电动汽车空调系统泄漏特性研究李夔宁2024年1月北京重庆大学研究背景目录1研究内容2初步结论3下一步工作4第一部分Part 1.11研究背景4温室效应寻找低GWP制冷剂温室效应汽车空调行业预测不受控情景下 HFC-134a 排放双碳目标1.1 研究背景及意义蒙特利尔议定书基加利修正案51.1 研究背景及意义制冷剂R134aR1234yfR744R290环保性全球变暖系数GWP1430413臭氧系数ODP0000毒性无毒无毒无毒无毒可燃性A1A2LA1A3工作压力3MPa3.4MPa14MPa3.5MPa制冷剂成本平均高低平均GWP不满足低温受限，效率低价格贵，成本高高压易泄漏设备成本高

2、可燃、安全性第二部分Part 22研究内容2.1 研究内容不同干预风量对于脱离燃烧时间的影响汽车静止状态下，空调未运行，R290泄漏扩散规律汽车静止状态下，空调运行时，R290泄漏扩散规律=012 1121+1泄漏速率计算公式：边界设置泄漏入口质量流量入口风扇滑移网格冷凝器、散热器多孔介质模型出口压力出口风进口速度入口2.1 几何模型泄漏孔风进口出口A蓄电池附近B风扇附近C冷凝器附近D-y进口Ey=0进口F+y进口G机舱中心H压缩机附近2.2 泄漏浓度场分析充注量/g孔径/mm转速/rpm风速/m/s250400从R290浓度分布图可以看到，R290从泄漏口出来沿着-y方向泄漏，快速流动到达壁

3、面后呈现出贴壁的性质，将沿着壁面向四周扩散。浓度曲线的整体趋势是类似的，可以分为三个阶段，快速泄漏阶段，缓冲波动阶段，扩散阶段0200400600800100002468101214161820concentration of R290(VOL)Time(s)A F B G C H D I E J-200204060801001201214161820concentration of R290(VOL)Time(s)A F B G C H D I E Jt=0.5st=1st=150s2.3 泄漏孔径影响同一位置相同泄漏时间，孔径越大，该点的R290浓度越大。泄漏孔径不同，达到R290燃爆极限

4、的最大空间范围的时间不同，孔径越大所需时间越短。泄漏孔径/mm2/4/7t=1s孔径为2mm孔径为4mm孔径为7mm(d）（e）（f）(a)(b)（c）2.3 泄漏孔径影响位置达到LFL的时间处于燃爆范围的时间达到LFL的时间处于燃爆范围的时间达到LFL的时间处于燃爆范围的时间A5.92544.951.96511.461.38532.47B2.22681.60.61659.20.52673.38C0.81745.950.52718.770.19769.75E1.39923.310.29904.810.14934.97H3.51817.491.42761.580.95730.6802004006

5、0080010000246810121416concentration of R290(VOL)Time(s)A F B G C H D I E J0200400600800100002468101214161820concentration of R290(VOL)Time(s)A F B G C H D I E J泄露孔径=2mm时各点浓度020040060080010001200024681012141618202224concentration of R290(VOL)Time(s)A F B G C H D I E J泄露孔径=4mm时各点浓度泄露孔径=7mm时各点浓度2.4 充注量

6、影响充注量/g孔径/mm转速/rpm风速/m/s250400500400010203040500.000.010.020.030.040.05mass flow rate(kg/s)Time/s 250g-4mm 500g-4mm 更多的R290充注量会导致机舱内出现火灾隐患的持续时间增加，不利于机舱内的安全0200400600800100012000246810121416182022242628concentration of R290(VOL)Time(s)A F B G C H D I E J0200400600800100002468101214161820concentration