汽车冷却系统工作流程,汽车冷却系统计算

本人设计和专研冷却塔快20年了，我来帮你回答一下。

这属于冷却塔的设计计算范畴！

一、标准例举：

关于冷却塔的设计计算，可参考国家有关标准！

（1）GB-T?7190.1-2008?玻璃纤维增强塑料冷却塔?（国家技术监督局）

（2）GB-T?7190.2-2008?玻璃纤维增强塑料冷却塔?（国家技术监督局）

（3）GBT?50392-2006?机械通风冷却塔工艺设计规范?（建设部?全国化工给排水中心站）

（4）GBT?50102-2003?工业循环水冷却设计规范（建设部东北电力设计院）

二、引用说明：

民用空调冷却塔的计算，多采用（1）（2）版本

大型工业冷却塔的计算，?多采用（3）、（4）版本

在我国的电力行业，冷却塔的投资额比例不大，但因为其与汽轮机的发电效率有极大的关系，投入产出比极高，因此，电力行业是我国最早对冷却塔系统进行规范定标的。

（1）、（2）版本经历了86版、97版，目前最新的08版，但遗憾的是目前这个最新的08版中，依然继承了前面版本中的一些差错，最终会影响计算精度。但作为空调冷却塔，也就将究用着吧！

三、个人推荐

由于以上几个版本的好些资料引用了国外的标准。

我个人最推荐的版本是（3）GBT?50392-2006?机械通风冷却塔工艺设计规范?（建设部?全国化工给排水中心站），我仔细研究了几个版本，发现这个版本最专业、最有深度。

四、计算举例：

（一）冷却塔冷却数据Ω的计算

进塔空气相对湿度：

…………………………………………………（1）

其中P?1?和P分别为对应于?1和?时饱和空气的水蒸气分压。

A为不同干湿球温度计的系数，对通风式阿斯曼干湿球温度计

A=0.000662

饱和空气的水蒸气分压在0℃~100℃时按式（2）计算：

…（2）

式中P?—饱和空气的蒸气分压，kpa；

T—绝对温度，T=273.16+t?K。

P0—大气压,?kpa

进塔干空气密度?1

………………………………………………………（3）

气水比?

…………………………………………………………（4）

进塔空气焓?

……………………………（5）

出塔空气焓?

…………………………………………………………………（6）

水的比热℃

塔内空气的平均焓?

………………………………………………………（7）

温度为t时饱和空气焓?

…………………………………（8）

逆流式冷却塔热力计算基本公式

……………………………………………………（9）

式中：?Ω——交换数

Bxv——容积散质系数，kg/（m3?h）

V——淋水填料体积

式（9）的积分可采用辛普逊n段近似积分公式

…………（10）

当水温差?t<15,常取n=2,可达到足够的精度，则式（10）变为：?

…………………………（11）

该积分计算，还有一些其他的计算方法，这里以最典型的辛普逊n段近似计算法为例。得到的公式（11）。

（二）冷却塔的特性数N的计算

却塔的特性数N由下公式（9）的左半边公式计算而的。

其中Bxv——容积散质系数，kg/（m3?h）；由填料性能决定该数据的大小，

计算Bxv的公式为：Bxv=Ag^m*q^n；公式系数A、m、n是由填料性能测试得出的常数。

还有一种更加直接冷却塔特性数N的计算方法，

就是N=A*汽水比^n,

该公式中A、n也是由填料性能测试得出的常数。

在填料性能测试中没有提供该直接的公式时，就按上述公式（9）的左面半个公式计算而得的。

上面的公式（9）是个热平衡方程，从公式看，冷却数等于冷却塔特性数，而其实在实际设计计算时，冷却塔特性数N是大于冷却数Ω的，多余部分就是考虑设计的系统偏差和富裕量。

五、最后说明

百度知道中公式和特种符号很难处理，不如word来的清晰，只能这样将就了！

以上标准可在筑龙网中搜索得到。

汽车空调知识

汽车空调系统的正常使用是否会增加耗油量？

这个问题是汽车领域为数不多有标准答案的问题：冷空调会增加油耗，暖风系统不影响耗油量，同时风挡大小对油耗的影响可以忽略不计。

一、风量&油耗

汽车空调系统中的「风机」本质就是风扇或鼓风机，风量越大理论上电耗自然越高；因为高转速需要的是电机输出高功率，在恒扭矩转台下提升功率只能拉升转速。

能量守恒定律是自然法则，想要得到更高的功率（动能）就必须消耗足够多的能源，然而汽车的电路系统有超大的冗余，在发电量远超电耗的前提下，这些电能似乎是“不用白不用·用了也白用”。

知识点1：汽车启动之后由发动机带动发电机全时运转，此时电瓶不再为车辆供电，且电机会在为设备供电的同时为电瓶充电。

原车发电机的功率标准一般为1000/1500瓦（w），其概念为额定功率运行，每小时可发电1.0~1.5度。而汽车的空调风机功率往往只有50瓦左右，即使有前后独立送风系统，综合功率又能有多少瓦呢？

知识点2：汽车主要电子设备的功率都很小，比如电耗最高的扬声器*（音响系统）共计不过两三百瓦，仪表盘与导航机的功率要低得多；至于电瓶的容量其实也只是0.5~0.7度电左右的容量，所以在正常运行中这些设备都不会对油耗产生明显的波动。

或者说发电机通过皮带与发动机曲轴连接，这种设定已经将电耗对油耗的影响计算过了，正常的电子设备真的不用白不用。

二、冷风-影响油耗

汽车空调制冷的基础是「压缩机＋制冷剂」，制冷剂普遍使用四氟乙烷这种物质；其特点为低至零下﹣26.2℃即可沸腾（气态），压缩机会将气态四氟乙烷推动到冷凝器，经过干燥感和膨胀阀使其成为温度更低的液态。

最终达到零度以上的蒸发器时瞬间就会沸腾，而蒸发沸腾的过程中会吸收热能，蒸发器被动降温后再通过风机将热空气吹过蒸发器；利用低温物体会吸热的原理为空气降温，送入车内即为冷风。

制冷说白了就是利用两次吸热：

1、制冷剂吸收蒸发器温度

2、蒸发器吸收空气的热能

不过本质还得是四氟乙烷能够在管路中循环流动，然而这种高压气态物质需要很大的驱动力才能运转。汽车对其施加的作用力一般为「5PS·马力」左右，约合3kw上下的功率；如果用电驱动就是每小时3度的标准，然而燃油汽车的压缩机是通过皮带与发动机曲轴连接，打开A·C开关后带压缩机与其带轮吸合，结果则会消耗掉3kw左右的动力。

汽车的功率明显降低则加速能力与车速都会降低，想要达到开空调之前的标准，唯一的方式是拉升转速提高输出功率；高转速等于高频率的喷油，所以夏季驾车的油耗总会偏高。

三、暖风-没有影响

燃油汽车装备的发动机类型为「内燃式热机」，运行基础为燃烧燃油产生热能，以热能推动活塞连杆曲轴运动转化为机械能（动力）。这种运行模式会产生非常高的温度，比如汽油燃烧的火焰温度高达1200℃，想要不融化机体就要用水冷系统循环散热。

防冻冷却液的功能正是在循环过程中温度发动机温度，在热机状态下温度会达到100℃左右；于是这种高温溶液也就被拿来做“水冷空调”了，概念如下。

说明：打开空调风机时并不一定会激活暖风，必须将温度调整到高温标准或红色指示标志内，此时水冷系统的阀门才会打开，高温防冻冷却液会流入暖风水箱为其加温。待水箱足够烫之后，鼓风机将低温空气吹过蒸发器则可以升温。

低温空气吸收水箱热能-升温

水箱温度得以合理的控制

汽车冷热系统都离不开吸热的原理，这也符合热力学第二定律做出的解释。然而这些热能本就是“废热”，就像是富余的电能不用白不用是一个道理，但是为什么冬季驾车油耗还是会升高呢？

四、原因-热车效率

发动机·热效率是判断油耗高低的基础，其概念指能将燃烧产生的总热能中的多大比例转化为机械能，40%的热效率就是浪费60%、利用40%，明白了吧。

重点：最佳热效率需要的是最佳的运行温度，也就是100℃左右的标准；然而机体与防冻冷却液在长时间停放后会降温，标准与环境温度相同。

夏季温度40℃-温差60℃左右

冬季温度≤0℃-温差超过100度

温差越大则达到理想温度的速度就会越慢，同时行驶中的低温空气还会吸收热能，所以升温的速度就会更慢。在这一阶段的热效率会低很多，有更大比例的热能没有转化为扭矩，输出功率自然会更低，想要提升功率与车速还得拉升转速，油耗不升高反而不正常。

同低温冷启动时ECU会主动加大喷油量与转速，目的是以燃烧更多燃油为基础（产生更多热能），从而达到快速热机的目的。在怠速状态下喷油量大约会提升一倍，如果有原地热车的习惯则油耗必然会很高。

然而冬季车内的温度太低又会影响驾乘体验，所以很多明知原地热车不正确的用户也不得不这么操作。这就是冬季油耗会升高的主要原因，是正常的物理现象，与空调系统无关。