автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Оптимизация конструктивных параметров компрессоров систем кондиционирования автотранспортных средств

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОМПРЕССОРОВ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Специальность 05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2004

Работа выполнена в Тульском государственном университете на кафедре «Энергетические и санитарно-технические системы»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Степанов Владимир Михайлович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Прейс Владимир Викторович

кандидат технических наук Меркулов Николай Михайлович

Ведущая организация: ФГУП ГНПП «Сплав»

Защита состоится _2004 г. в ^ часов на заседании

диссертационного совета 05.02.13в Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92, уч. корп. , ауд.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан " ¿^«¿¿У»^^?-^ 2004 г.

Ученый секретарь • диссертационного совета

Крюков В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

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.

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 принципа сжатия будет использована методология термодинамики тела переменной массы (термодинамика открытых систем), к достоинствам которой следует отнести то, что она кроме термогазодинамики, включает динамику механизмов с их основными конструктивными параметрами. Последнее делает возможным использовать построенные математические модели как для решения прямых задач (расчет рабочих процессов), так и обратных (оптимизация по тому или иному критерию качества).

Учитывая вышесказанное, тема исследований диссертационной работы является актуальной.

Работа проводилась в рамках проекта «Теория моделирования роторно-поршневых двигателей», поддержанного грантом Министерства образования РФ №ТО2-13.0-513.

Цель работы - повышение энергетических показателей компрессоров для систем кондиционирования транспортных средств на основе определения их оптимальных конструктивных параметров.

Объектом исследования являются компрессоры объемного принципа сжатия, широко используемые в транспортных системах кондиционирования.

Предметом исследования являются тепломеханические процессы, протекающие в объемных компрессорах.

Метод исследования, используемый в работе - комплексный, основанный на совокупном применении методов термодинамики открытых систем и теплообмена, конструктивной оптимизации, газовой динамики, эксперимента с широким использованием ЭВМ.

ЮС. НАЦИОНАЛЬНА* , БИБЛИОТЕКА ] С Пете» 09 МГ

п%М!

Общетеоретическую базу исследований составили научные труды М.А. Мамонтова, М.Ю. Елагина, П.И. Пластинина по математическому описанию рабочих процессов в компрессорах объемного принципа сжатия, труды В.П. Хохрякова, М.А. Крамаренко по разработке методики теплового расчета системы кондиционер-кабина транспортного средства, Н.А. Керимова, Г.М. Кулиева,Ф.М. Керимова по методам оптимизации параметров ротационных компрессоров.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечены физически обоснованными допущениями, адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составило не более 8%. Автор защищает:

1. Разработанные математические модели компрессоров объемного принципа сжатия (ротационных пластинчатых двухкамерных, роторно-поршневых, аксиально-поршневых), широко используемых в системах кондиционирования автотранспортных средств

2. Методики определения начальных значений оптимизируемых конструктивных параметров компрессоров объемного принципа сжатия (ротационных пластинчатых двухкамерных, роторно-поршневых, аксиально-поршневых).

3. Математическую модель расчета суммарных теплопоступлений в кабину автотранспортного средства, позволившую определить требуемую холодо-производительность компрессора с учетом экстремальных условий и режимов эксплуатации системы кондиционирования.

4. Методику расчета оптимальных конструктивных параметров ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора.

Научная новизна работы заключается в создании методики оптимального проектирования компрессоров систем кондиционирования автотранспортных средств на основе исследования разработанных математических моделей, построенных на принципах методологии термодинамики открытых систем.

Научная новизна работы представлена следующими результатами.

- разработаны математические модели ряда холодильных компрессоров объемного принципа сжатия, построенные на основе методологии термодинамики тела переменной массы и учитывающие особенности их работы в системах кондиционирования;

- разработана методика проектирования, позволившая оптимизировать конструктивные параметры объемных компрессоров на основе исследования их математических моделей;

- разработана математическая модель расчета суммарных теплопоступле-ний для определения требуемой холодопроизводительности компрессора с учетом условий и режимов эксплуатации систем кондиционирования;

- получены аппроксимационные зависимости для учета влияния солнечной радиации.

Практическая ценность. Определены оптимальные конструктивные параметры ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора при использова-

нии в качестве рабочего тела озонобезопасного холодильного агента R134a. обеспечивающие повышение холодильного коэффициента, для требуемой холодопро-изводительности 7 кВт, на 25%. Разработан алгоритм и программа расчета оптимальных конструктивных параметров ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора системы кондиционирования автотранспортных средств, обеспечивающих повышение энергетических показателей на различных холодильных агентах.

Реализация результатов работы. Методика оптимизации ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора для автомобильного кондиционера на озонобезопасном холодильном агенте R134a внедрена на предприятиях АО «Ту-лавтотранс».Основные научно-практические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в курсах: "Теплогазоснабжение, вентиляция, и кондиционирование", "Теплотехника" и в учебно-техническом центре "Энергоэффективность" .

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на двенадцатой научной межвузовской конференции "Математическое моделирование и краевые задачи" в г. Самаре в 2002г; на международной конференции "Прогресс транспортных средств и систем - 2002" в г. Волгограде, на международной конференции "Энергосбережение - 2002" в г. Туле, на ежегодных научно - технических конференциях профессорско- преподавательского состава ТулГУ (1999 - 2003 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, состоящего из ПО наименований и 5 приложений, в которых приведены исходные тексты программ и результаты расчетов, содержит 149 страниц машинописного текста, 24 таблицы, 32 рисунка.

ОБЩЕЕСОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены цель и основные задачи исследований, научная новизна, практическая полезность и основные положения, выносимые на защиту.

Характер задач, решаемых в диссертации, определил распределение материала по главам.

В первой главе приводится анализ конструкций и классификация компрессоров, используемых в системах кондиционирования автотранспортных средств, существующих методов их расчета и оптимизации, а так же моделирования теп-лопритоков в кабину, необходимых для определения холодопроизводительности системы. В современных транспортных средствах в качестве компрессоров для систем кондиционирования используют поршневые, ротационные пластинчатые, ротационно-поршневые, поршневые аксиальные, аксиально-оппозитные и спиральные компрессоры. Причем, за исключением поршневых, все остальные типы относятся к компрессорам ротационным, а значит более перспективными, с луч-

шими массогабаритными характеристиками, что и предопределило их использование на автотранспортных средствах.

Во второй главе приводится математическая модель ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора для автомобильного кондиционера, построенная на основе термодинамики открытых систем и дополненная математическими моделями для расчета механических потерь и перетечек между ячейками сжатия. Здесь также приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований рабочих процессов компрессоров данного типа.

Расчет и проектирование системы кондиционирования невозможно провести без знания энергетических характеристик ее основного элемента - компрессора.

В связи с вышеизложенным возникла необходимость создания математической модели РПДК, позволяющей:

- учесть сложные термогазодинамические процессы;

- учесть специфическую форму цилиндра;

- учесть механические потери компрессора;

- адекватно отразить все режимы работы компрессора в составе кон-

В настоящей работе предлагается математическая модель полученная на основе термодинамики открытых систем.

Допущения положенные в основу модели:

1. Температура элементов конструкции компрессора берется средней.

2. Масса разделяющих пластин компрессора значительно меньше массы ротора.

3. Коэффициенты теплоотдачи принимаются средними по ячейкам сжатия и пропорциональными плотности рабочего тела.

4. Остальные допущения, положенные в основу модели, соответствуют положениям термодинамики открытых систем.

Процессы в двухкамерном компрессоре, расчетная схема которого изображена на рис. 1, описываются совместной системой уравнений для каждой ячейки во времени, состоящей из трех подсистем.

I. Подсистема, описывающая термодинамические процессы в ячейке, в которую входят:

- уравнения скорости изменения температуры реального рабочего тела

диционера.

ьой ячейки

с!Т| ^ ЯТ;

(I)

уравнения скорости изменения плотности рабочего тела

7 У

в:.

X

Рис 1. Расчетная схема роторно-поршневого двухкамерного компрессора

уравнения состояния Боголюбова-Майера р,=р№,

(3)

В уравнениях (1 -3): Я, Су - удельные газовая постоянная и изохорная теплоемкость рабочего тела, Дж/кг-К;Ь1 - удельная энтальпия рабочего тела на всасывании, Дж/кг; и, - удельная внутренняя энергия рабочего тела в 1-ой ячейке, Дж/кх; , 02| - соответственно расходы на всасывании и нагнетании, кг/с; dz1/dT„ 2, - коэффициент сжимаемости; р, - плотность рабочего тела, кг/м3; W1 -объем ячейки сжатия, м3; <3В, - тепловой поток между рабочим телом и поверхностью ячейки сжатия компрессора, Вт; с1\У,/с1т - скорость изменения объема ячейки, м7с.

II. Подсистема, описывающая процессы теплообмена в ячейке

где а, = а0-р,; а0 - определяемый экспериментальным путем, удельный (отнесенный к плотности) коэффициент теплоотдачи, Вт/м2-К; Тс - температура стенки, К; - площадь теплоотдающей поверхности, м2, определяемая по зависимости

В данном случае начало полярной системы координат смещено на у гол +тс/2. III. Подсистема, описывающая динамику ротора компрессора: - кинематическое соотношение

0и = а,СТ.-Т«)81

(4)

8

-<Р,)+Р(Ч>1+1)+Р(Ф,)-2Яр +а2 \

дифференциальное уравнение движения ротора компрессора 2

. ска Л! со ... .

.1-^— + —--— = Мд- Мс, в котором вследствие малости переменной части приведенного момента инерции (масса пластин значительно меньше массы ротора), вторым слагаемым в левой части уравнения можно пренебречь. В результате уравнение движения примет вид:

(6)

Система дифференциальных уравнений (1 - 6) и дополняющих ее уравнений является замкнутой, позволяющая в различные моменты времени или по углу поворота ротора определить текущие характеристики: давление, плотность, температуру рабочего тела в ячейках пластинчатого компрессора, действующие моменты, а также ряд интегральных характеристик: потребляемую мощность, холодо-производительность, массовый расход рабочего тела, холодильный коэффициент и т.д.

Согласно разработанной математической модели были созданы алгоритм и программа расчета процессов, протекающих в роторно-поршневом двухкамерном компрессоре.

Результаты расчетов сравнивались с результатами испытаний компрессоров ХРЛ 5100Л (5120Л) и представлены на рис. 2.

О». кВт

10

В

6

4

2

0 2000 4000 6000 п, об/мин

Рис.2. Зависимости холодопроизводительности Qo и потребляемой мощности N от числа оборотов вала компрессора

В данной главе так же приводятся математические модели и результаты теоретических и экспериментальных исследований рабочих процессов роторно -

ски

лЛ(мя-мс).

поршневых и аксиально - поршневых оппозитных компрессоров. Данный тип компрессоров также широко используется в системах кондиционирования автотранспортных средств.

Известные математические модели рабочих процессов роторно-поршневых компрессоров 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.

В связи с вышесказанным предлагается, для моделирования рабочих процессов роторно-поршневых компрессоров (рис. 3), использовать также методологию термодинамики открытых систем, хорошо зарекомендовавшую себя при моделировании рабочих процессов в ротационных компрессорах (пластинчатых, с катящимся ротором, спиральных и т. п.), а также роторно-поршневых двигателей.

Рис 3 Роторно-поршневой компрессор

1 — нагнетательный клапан, 2 — неподвижный корпус, 3 — ротор, 4, 5 — боковые крышки, 6 — эксцентриковый вал, 7 — зубчатое колесо внутреннего зацепления, 8 — впускное окно, 9 — неподвижная шестерня, 10, 11—противовесы, 12,13 — коренные подшипники, 14, 16 — роторные подшипники В диссертации представляется достаточно подробная математическая модель роторно-поршневого компрессора, которая также включает три, именованные выше, подсистемы уравнений

На основе предложенной математической модели были построены алгоритм и программа расчета рабочих процессов, протекающих в камерах роторно-поршневого компрессора Результаты численных экспериментов для роторно-поршневого компрессора РК-8 Первомайского тормозного завода, позволяющие судить о возможностях математической модели и алгоритма, представлены в диссертации В табл 1 представлен ряд результатов по проверке адекватности разработанной математической модели путем их сравнения с имеющимися данными по компрессору РК-8

Таблица 1

Сравнение экспериментальных и расчетных данных

Параметры По имеющимся По результатам

данным расчета

Производительность, м3/мин 0,800 0,720

Рабочий объем одной 1210 1220

камеры, см

Избыточное давление 8 8

нагнетания, ат

Расчеты проводились для установившегося режима при частоте вращения эксцентрикового вала равной 1450 об/мин, температуре стенки компрессора 100°С, температуре на входе равной 20°С. Рабочим телом, сжимаемым компрессором, являлся воздух.

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о достаточной адекватности математической модели и рекомендовать ее для расчетов рабочих процессов аналогичных компрессоров в целях оптимизации их основных конструкционных и эксплуатационных характеристик.

Математическая модель аксиального, аксиально-оппозитного поршневого холодильного компрессора (рис. 4), в части касающейся термодинамической и те-плообменной подсистем, полностью совпадает с математической моделью изложенной ранее.

Рис 4 Аксиально - оппозитный поршневой компрессор

1,7- крышки, 3, 4, 15, 18 - подшипники; 2, 6 - цилиндры; 5 - шток, 8, 11 - кчиноремен-ная передача, 9 - электромагнитная муфта, 10 - вал, 12 - сальник, 13, 14 - клапанные доски, 16 - косая шайба, 17 - тр> бка, 19 - насос, 20 - поршень

Поэтому в диссертации подробно рассматривалось только построение механической подсистемы, которая будет включать уравнения (5), (6), а также: - уравнение для пути (х) поршня (рис. 5) и скорости (V) поршня с!х

dt

= V = -o- s- sin ф ;

Рис 5 К выводу уравнения для пути поршня - уравнение для определения силы сопротивления (Рм) (рис. 6)

PI=P,,+PT=PM-f + Psina = P(f • cosa + sina), Рм =PE • cosa = P> cosa - (f- cosa + sina),

где f - коэффициент трения скольжения.

Если a=0, то PM=P'f, если a=7t/2, т о =0 .

Определение угла (а) между плоскостью поверхности шайбы и перпендикуляром к оси поршня (рис. 7).

(8)

поверхность шайбы

Рис. 6. Определение силы сопротивле- Рис 7. Определение угла между ния плоскостью поверхности шайбы и

перпендикуляром к оси поршня

Таким образом, момент сопротивления компрессора можно определить по уравнению

мс = Е(Р| _ Рос)" ■ с> собс^ • (Г• соза| + эта;). (10)

Момент инерции движущихся масс складывается из постоянного и переменного моментов инерции.

'сопа (ЗЯш + Нш)соз2Р + зт2р + ^(ЗЯ2 + Н2),

где р - угол наклона шайбы, рад; тш, т, - масса шайбы и вала, м^цД B - радиус шайбы и вала, м; Нш, Н, - толщина шайбы и длина вала, м; вп - площадь поршня, м2; тп - масса поршня со штоком, кг; со - угловая скорость вращения вала, рад/с; Уп, - скорость ьго поршня, м/с; п - число поршней (цилиндров).

Суммарный момент инерции равен = ЛС0П5( + .1уаг

Таким образом, был создан алгоритм расчета рабочих процессов в аксиальных и аксиально-оппозитных поршневых холодильных компрессорах. Результаты расчетов и их сравнение с экспериментальными данными ряда компрессоров (на холодильном агенте Я12) представленными в табл. 2, позволяют сделать вывод об их достаточной адекватности. Поэтому разработанную математическую модель, алгоритм и программу расчета можно рекомендовать для использования в

теоретических исследованиях рабочих процессов различных аксиальных компрессоров, а также в целях их проектирования.

Таблица 2

Характеристики. Компрессоры Харьковского ОКТБ Компрессор

ПО "Кристалл" фирмы "Дже-

КТ- КТК- КТК- КГТ- КГТ- нерал Моторс"

2500 5000Э 5000Г 7500 10000 США

Холодопроизводитель- 2666 6063 5658 7661 10302 7170

ность (расчет/эксп.), Вт 2500 5800 5800 7500 10000 7000

Удельная холодопроиз- 2,02 2,13 2,24 2,36 2,48 2,04

водительность, Вт/Вт 1,74 1,74 1,74 1,74 1,74 -

(расчет/эксп., не менее)

Число цилиндров 12 12 12 12 12 6

Диаметр поршней, мм 30 30 30 30 30 38

Ход поршней, мм 16 12 16 16 16 30

Номинальная частота 25 50 30 50 50 25

вращения вала, с"'

Температуры:

кипения 1;0, °С 5 5 5 5 5 5

конденсации 1;к, °С 50 50 50 50 50 60

В третьей главе приводятся схемы автомобильных кондиционеров, характеристики микроклимата в кабине АТС исходя из условий обеспечения комфортности, математическая модель для расчетов теплопритоков через ограждение в кабину АТС от солнечной радиации и окружающей среды, построенная на основе теории нестационарной теплопроводности в многослойной плоской стенке при переменных граничных условиях второго и третьего рода, а также расчет суммарного теплопоступления в кабину АТС, позволивший определить необходимую холодопроизводительность компрессора.

При построении математической модели теплопритоков были учтены специфические особенности конструкции и эксплуатации кабин транспортных машин, а именно: резкая смена температур и скоростей наружного воздуха, слабая герметичность кабины, относительно большая площадь остекления, высокая кратность циркуляции воздуха в кабине, неравномерное распределение температур по сечению кабины и др.

В данной работе значения прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей в июле на различно ориентированные поверхности при безоблачном небе (Вт/м2), рассчитывались по аппроксимационным зависимостям, полученным методом множественной регрессии, которые с достаточно высокой точностью полностью перекрывают данные таблиц в СНиП. При этом был разработан соответствующий алгоритм и программа работающие в любом поле исходных данных.

Уравнение имеет вид:

_ ^ _ £А+Вз; +Ссозф+Осо53ф+Есо$5ф _ юд

(12)

где q„ 4 - интенсивность солнечной радиации, Вт/м2, б, - географическая широта, ф = 3,1415т/24, т - время суток (Для прямой и рассеянной солнечной ра- 5 диации, поступающей на горизонтальную поверхность, а также для прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей на вертикальную поверхность южной ориентации при т>12, время суток при нахождении ф определяется как т = 24 - т. Для прямой и рассеянной солнечной радиации, поступающей на вертикальную поверхность западной ориентации время суток при нахождении ф определяется как т3 = 24 - т„ где т„ - часы суток для восточной ориентации, причем т, = 1-24), А, В, С, О, Е - аппроксимирующие коэффициенты, значения которых приводятся в табл. 3.

Таблица 3

Солнечная радиация А В С О Е Средняя относит погрешность, %

•^г п 6,34451 5,88802 103 -1,9559 -0,31242 0,20482 1,8

1г р 5,38596 -4,50419 Ю"1 -0,66556 -0,19902 0,0729151 1,2

^в п ю 5,68943 1,30016 10"2 -2,0486 0,26417 0,13710 3,0

р ю 5,22596 2,42636-10"3 -0,68094 -0,18382 0,11007 0,7

■^в п в 4,46318 8,30403 103 0,44453 -0,0950298 -0,89002 6,3

•^в в в 4,59026 5,60996 10"4 0,50281 -0,42882 -0,23167 2,3

В таблице 3 приняты следующие обозначения:

Л-п - прямая солнечная радиация, поступающая в июле на горизонтальную поверхность;

1ГП - рассеянная солнечная радиация, поступающая в июле на горизонталь-

Тр

ную поверхность;

■^впю - прямая солнечная радиация, поступающая в июле на вертикальную поверхность южной ориентации;

- рассеянная солнечная радиация, поступающая в июле на вертикальную поверхность южной ориентации;

- прямая солнечная радиация, поступающая в июле на вертикальные поверхности восточной и западной ориентации;

- рассеянная солнечная радиация, поступающая в июле на вертикальные поверхности восточной и западной ориентации.

Расчет суммарных теплопоступлений в кабину автотранспортного средства позволил определить необходимую холодопроизводительность компрессора исходя из заданных экстремальных условий эксплуатации системы кондиционирования транспортного средства.

Так же в главе приводятся алгоритмы предварительного проектирования ро-торно - поршневого, ротационно - пластинчатого двухкамерного, аксиального, аксиально - оппозитного поршневого компрессоров. При использовании разработанных математических моделей компрессоров в целях оптимального проектирования необходимо задать начальную точку, то есть ряд начальных (независимых) конструктивных параметров, в дальнейшем оптимизируемых.

Дается также обоснование выбора метода оптимизации, осуществляется постановка и решение задачи оптимального проектирования ротационного двухкамерного пластинчатого компрессора для автомобильного кондиционера.

Отсюда вытекает важное следствие: оптимизацию компрессорной системы нужно проводить при постоянном значении и переменной, в зависимости от температурного режима, холодопроизводительности р = Я^о, У

Так как целевой функцией компрессорной системы для автотранспортного кондиционера является, вычисляемый с помощью математической модели холодильный коэффициент (энергетическая оптимизация) при сравнительно малой

размерности вектора - вектора независимых (оптимизируемых) пара-

метров (п < 10), то в алгоритме оптимизации будем использовать прямой метод покоординатного спуска (метод Хука - Дживса).

Исходные данные для оптимизации помещены в табл. 4. Они соответствуют компрессору ХРЛ 5 ПОЛ выпускавшемуся на заводе "Орион" в г. Одессе по лицензии фирмы «Сейко» (Япония).

Таблица 4

_Исходные данные__

Температура кипения / конденсации, К 273/333

Величина перегрева на всасывании, К 10

Величина переохлаждения в конденсаторе, К 5

Требуемая холодопроизводительность, Вт 7000

Угловая скорость вращения ротора, рад/с 314

Предельно - допустимая окружная скорость скольжения 9

пластины по цилиндру, м/с

Холодильный агент R12

Оптимизируемые параметры и результаты решения по разработанной методике приведены в табл. 5. Алгоритм и программа, построенная на алгоритмическом языке FORTRAN-77. реализующие методику оптимизации, включают:

- блок приближенного проектирования компрессора, в основу которого положен многолетний опыт по проектированию пластинчатых компрессоров;

- блок по определению минимизируемой функции качества, в основу которого положена точная математическая модель компрессора;

- блок оптимизации, реализующий метод покоординатного спуска.

В качестве минимизируемой функции качества использовалась величина обратная холодильному коэффициенту компрессора Ф = 1/е = NK/Q„, где Е - холо-

дильный коэффициент. N - мощность потребляемая компрессором, Qo - холодо-производителыюсть компрессора.

Таблица 5

Результаты оптимального проектирования компрессора _ХРЛ 5 12ОЛ на холодильном агенте R12_

Параметры Результаты Компрессор

оптимального ХРЛ5120Л

проектирования

Параметры специального овала а/с, мм 33,24/16,62 32,42/16,43

Радиус ротора, мм 28,79 27,95

Длина ротора, мм 44,24 43,90

Число пластин 5 5

Высота пластины, мм 17.27 17,0

Толщина пластины, мм 3,56 4,1

Холодильный коэффициент 1,80 1,71

Функция качества 0,55462 0,58434

Холодильный агент R12 R12

Оценивая результаты решения можно сделать вывод о том, что разработанная методика с точностью до 3% по основным конструктивным параметрам дала вариант весьма близкий к реально существующему компрессору ХРЛ 5 ПОЛ. Поэтому есть все основания рекомендовать ее к практическому применению для оптимального проектирования компрессоров данного конструктивного исполнения.

Учитывая актуальность задачи перехода на озонобезопасные холодильные агенты, были проведены проектировочные расчеты ротационного двухкамерного пластинчатого компрессора для автомобильного кондиционера на озонобезопас-ном холодильном агенте. В табл. 6 приводятся результаты расчетов и испытаний компрессора ХРЛ 5120Л на холодильном агенте R134a, являющимся озонобезо-пасным.

Таблица 6

Результаты испытаний и расчетов компрессора ХРЛ 5120Л __на холодильном агенте R134a_

Характеристика Данные испытаний Данные расчета Данные Расчета

I 2 3 4

Частота вращения вала, об/с 16,6 | 33.0 16,6 | 33,0 50,0

Температура кипения 10, "С 0 0 0

Температура конденсации "С 50 50 60

Температура перегрева Д1п„ "С 2 2 10

Температура переохлаждения ли, °с 2 2 5

Потребляемая мощность, Вт 1700 3100 1610 3240 3510

Холодолроизводительность. Вт 2750 5050 2510 5030 4760

Холодильный коэффициент 1.61 1,63 1,56 1,55 1,36

Анализ результатов табл. 6 (колонки 2 и 3) позволяет сделать вывод об их достаточной адекватности. В последней колонке (4) приведены результаты расчетов характеристик компрессора при стандартных условиях эксплуатации. После чего, в ходе проектировочного расчета под именованные выше условия и требуемую холодопроизводительность, были получены оптимальные конструктивные параметры, позволившие увеличить холодильный коэффициент компрессора на 25% (табл. 7).

Таблица 7

Результаты оптимального проектирования компрессора ХРЛ 5120Л _на холодильном агенте Я134я_

Параметры Результаты пред- Результаты

варительного оптимального

проектирования проектирования

Параметры специального овала а/с, мм 33,10/16,55 31,08/15,54

Радиус ротора, мм 28,66 26,91

Длина ротора, мм 47,74 54,14

Число пластин 5 5

Высота пластины, мм 17,20 16,15

Толщина пластины, мм 4,0 2,875

Холодильный коэффициент 1,66 1,70

Функция качества 0,6023 0,5875

Холодильный агент R134a R134a

Что касается компрессоров другого конструктивного исполнения, о которых речь шла выше, то методика оптимизации ничем принципиально не будет отличаться от разработанной. Необходимо только заменить блок приближенного проектирования и блок по определению минимизируемой функции качества т.е. математическую модель рабочего процесса компрессора.

В четвертой главе приведены методика и результаты экпериментального исследования теплопоступлений в салон автотранспортного средства из окружающей среды. На рис. 8 показан характер изменения температур t, в кабине, наружных поверхностей крыши tK и лобового стекла tc во времени для автомобиля "ВАЗ 21083"с ориентацией на запад в августе при toC = 25°С с 11ч ЗОмин до 14ч ООмин (г. Тула).

Хорошая сходимость полученных результатов (расхождение составило не более 5 - 7%) позволяет сделать вывод, что разработанная модель достаточно полно учитывает особенности расчета теплопритоков из окружающей среды, а значит ее можно в дальнейшем использовать как составную часть математической модели системы «кондиционер-кабина» автотранспортного средства. Она также может быть использована для выбора конструктивных и теплофизических параметров тепловой защиты кабины.

ь;с

я» »

и

41 «

31

зе

32 30 а гб

п ы 10 уо ю ео 70 го 30 юа но по '¡о со по

Рис 8 Изменение температур ^ в кабине, наружных поверхностей крыши ^ и лобового стекла ^ во времени (_- эксперимент,------расчет)

В приложении приводятся тексты программ и результаты расчета тепломеханических процессов и оптимизации ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора, а также теплопритоков через ограждение кабины автотранспортного средства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленная диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основе термодинамики открытых систем разработаны математические модели ряда компрессоров объемного принципа сжатия как модулей систем кондиционирования транспортных средств, определены оптимальные конструктивные параметры двухкамерного ротационного пластинчатого компрессора на озонобезопасном холодильном агенте, повышены его энергетические показатели.

Основные выводы, научные и практические результаты работы::

1. Разработана математическая модель, программа и алгоритм расчета те-плопоступлений в кабину автотранспортного средства, позволившие учесть геометрические и физические свойства ограждений, нестационарный характер теп-лопоступлений.

2. Сравнение результатов расчета теплопоступлений из окружающей среды с результатами экспериментов на различных автотранспортных средствах, показал их хорошую сходимость, в пределах 8-10%.

2. Получены аппроксимационные зависимости для расчета интенсивности солнечной радиации, точность расчетов по которым при сравнении с таблицами СНИП составила 2,5%.

3. Разработаны математические модели, алгоритмы и программы расчета компрессоров объемного принципа сжатия, широко используемых в системах кондиционирования автотранспортных средств: роторно-поршневых, аксиально-поршневых, оппозитных аксиально-поршневых, ротационно-пластинчатых двухкамерных.

4. Разработана методика оптимального проектирования ротационно-пластинчатого двухкамерного компрессора для автотранспортной системы кондиционирования, включающая адекватную математическую модель тепломеханических процессов, построенную на основе методологии термодинамики открытых систем, алгоритм приближенного проектирования и алгоритм оптимального поиска.

5. Проведены тестовые расчеты ротационно-пластинчатого двухкамерного компрессора на холодильном агенте Я12, давшие, по основным конструктивным параметрам, результаты близкие к реально существующему компрессору ХРЛ 5120Л. При этом расхождение составило не более 3%.

6. Результаты расчетов рабочего процесса компрессора ХРЛ 5 ПОЛ на холодильном агенте Я134я показали существенное снижение его холодопроизво-дительности и холодильного коэффициента.

7. Для требуемой холодопроизводительности компрессора, на озонобезо-пасном холодильном агенте Я134я, с помощью разработанной методики оптимального проектирования, были получены основные конструктивные параметры компрессора при одновременном увеличении холодильного коэффициента на 25% (с 1,3 6 до 1,70).

8. Методика оптимального проектирования ротационно-пластинчатого двухкамерного компрессора внедрена на АО «Тулаавтотранс», что позволило существенно сократить время на проектирование, доводку и отработку компрессоров данного типа.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическая модель двухкамерного ротационного пластинчатого компрессора для автотранспортного кондиционера/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып.4, 2000г.

2. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическое моделирование тепломеханических процессов роторно-поршневых компрессоров/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 5, 2001 г.

3. Елагин М.Ю., Степанов В.М., Чуканова Е.М. Обобщенная математическая модель нестационарных процессов в открытых термодинамических системах/ Труды двенадцатой межвуз. конф. - Самара: СГТУ, 2002, с. 37-39.

4. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическое моделирование рабочих процессов аксиальных поршневых компрессоров для автомобильных кондиционеров/

20 Р17937

Материалы международной научно-практической конф. - Волгоград: ВолгГТУ, 2002. с. 189-191.

5. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Определение механических потерь в ротационном двухкамерном пластинчатом компрессоре /Известия ТулГУ, Серия автомобильный транспорт. Вып. 6, 2002 г.

6. Чуканова Е.М. Приближенное проектирование ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора// "Энергосбережение-2002": Тез. докладов. Тула, ТулГУ. 2002, С. 93-94.

7. Чуканова Е.М., Елагин М.Ю., Степанов В.М. Снижение энергопотребления компрессора системы кондиционирования автотранспортных средств на основе оптимизации его основных конструкционных параметров// Электроснабжение, электрооборудование и энергосбережение: Сб. научн. трудов. Тула, Тул-ГУ, 2002, С. 309-311.

8. Чуканова Е.М. Проектирование компрессора системы кондиционирования автомобиля на озонобезопасном холодильном агенте/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 7, 2003 г.

РНБ Русский фонд

Изд. лиц. ЛР № 020300 от 12.02.97 . Подписано в печать 15.09.0^ Формат бумаги 60х84'/)6. Бумага офсетная. Усл. печ. л.¿%& . Уч.-изд. л. 1^0-Тираж 100 экз. Заказ £ //

Тульский государственный университет. 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92.

Отпечатано в Издательстве ТулГУ 300600, г. Тула, ул. Болдина, 151.

ВВЕДЕНИЕ.

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 щ параметров ротационных пластинчатых компрессоров.

1Л Цели и задачи исследования.

1-5- Выводы

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В КОМПРЕССОРАХ ОБЪЕМНОГО ПРИНЦИПА СЖАТИЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ.

2.1. Математическая модель ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора.

1Х 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.

3-2- Математическое моделирование теплопритоков от солнечной радиации в кабину. з.з. Методика определения оптимальных конструктивных параметров ротационного пластинчатого двухкамерного 0 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.

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 принципа сжатия будет использована методология термодинамики тела переменной массы (термодинамика открытых систем), к достоинствам которой следует отнести то, что она кроме термогазодинамики, включает динамику механизмов с их основными конструктивными параметрами. Последнее делает возможным использовать построенные математические модели как для решения прямых задач (расчет рабочих процессов), так и обратных (оптимизация по тому или иному критерию качества).

Учитывая вышесказанное, тема исследований диссертационной работы является актуальной.

Работа проводилась в рамках проекта «Теория моделирования роторно-поршневых двигателей», поддержанного грантом Министерства образования РФ № Т02-13.0-513.

Цель работы — повышение энергетических показателей компрессоров для систем кондиционирования транспортных средств на основе определения их оптимальных конструктивных параметров.

Объектом исследования являются компрессоры объемного принципа сжатия, широко используемые в транспортных системах кондиционирования.

Предметом исследования являются тепломеханические процессы, протекающие в объемных компрессорах.

Метод исследования, используемый в работе - комплексный, основанный на совокупном применении методов термодинамики открытых систем и теплообмена, конструктивной оптимизации, газовой динамики, эксперимента с широким использованием ЭВМ. Общетеоретическую базу исследований составили научные труды М.А.Мамонтова, М.Ю. Елагина, НИ. Пластинина по математическому описанию рабочих процессов в компрессорах объемного принципа сжатия, труды В.П. Хохрякова, М.А. Крамаренко по разработке методики теплового расчета системы кондиционер-кабина транспортного средства,

Н.А. Керимова, Г.М. Кулиева,Ф.М. Керимова по методам оптимизации параметров ротационных компрессоров.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы обеспечены физически обоснованными допущениями, адекватностью результатов теоретических и экспериментальных исследований, расхождение между которыми составило не более 8%.

Автор защищает:

1. Разработанные математические модели компрессоров объемного принципа сжатия (ротационных пластинчатых двухкамерных, роторно-поршневых, аксиально-поршневых), широко используемых в системах кондиционирования автотранспортных средств.

2. Методики определения начальных значений оптимизируемых конструктивных параметров компрессоров объемного принципа сжатия (ротационных пластинчатых двухкамерных, роторно-поршневых, аксиально-поршневых).

3. Математическую модель расчета суммарных теплопоступлений в кабину автотранспортного средства, позволившую определить требуемую холодопроизводительность компрессора с учетом экстремальных условий и режимов эксплуатации системы кондиционирования.

4. Методику расчета оптимальных конструктивных параметров ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора.

Научная новизна работы заключается в создании методики оптимального проектирования компрессоров систем кондиционирования автотранспортных средств на основе исследования разработанных математических моделей, построенных на принципах методологии термодинамики открытых систем.

Научная новизна работы представлена следующими результатами: разработаны математические модели ряда холодильных компрессоров объемного принципа сжатия, построенные на основе методологии термодинамики тела переменной массы и учитывающие особенности их работы в системах кондиционирования; разработана методика проектирования, позволившая оптимизировать конструктивные параметры объемных компрессоров на основе исследования их математических моделей; разработана математическая модель расчета суммарных теплопоступлений для определения требуемой холодопроизводительности компрессора с учетом условий и режимов эксплуатации систем кондиционирования; - получены аппроксимационные зависимости для учета влияния солнечной радиации.

Практическая ценность. Определены оптимальные конструктивные параметры ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора при использовании в качестве рабочего тела озонобезопасного холодильного агента R134a, обеспечившие повышение холодильного коэффициента для требуемой холодопроизводительности 7 кВт на 25%. Разработан алгоритм и программа расчета оптимальных конструктивных параметров ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора системы кондиционирования автотранспортных средств, реализованная на алгоритмическом языке FORTRAN - 77.

Реализация результатов работы. Методика оптимизации ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора для автомобильного кондиционера на озонобезопасном холодильном агенте R134a внедрена на предприятиях АО «Тулавтотранс».Основные научнощ практические результаты диссертационной работы используются в учебном процессе в курсах: "Теплогазоснабжение, вентиляция, и кондиционирование", "Теплотехника" и в учебно-техническом центре "Энергоэффективность".

Апробация результатов работы. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на двенадцатой научной межвузовской конференции "Математическое моделирование и краевые задачи" в г. Самаре в 2002г; на международной конференции "Прогресс транспортных средств и систем - 2002" в г. Волгограде, на международной конференции "Энергосбережение - 2002" в г. Туле, на ежегодных научно -технических конференциях профессорско- преподавательского состава ТулГУ (1999-2003 гг.).

Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы, состоящего из 110 наименований и 5 приложений, в которых приведены исходные тексты программ и результаты расчетов, содержит 149 страниц машинописного текста, 22 таблицы, 31 рисунок.

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель, программа и алгоритм расчета теплопоступлений в кабину автотранспортного средства, позволившие учесть геометрические и физические свойства ограждений, нестационарный характер теплопоступлений.

2. Сравнение результатов расчета теплопоступлений из окружающей среды с результатами экспериментов на различных автотранспортных средствах, показало их хорошую сходимость, в пределах 8 - 10%.

3. Получены аппроксимационные зависимости для расчета интенсивности солнечной радиации, точность расчетов по которым при сравнении с таблицами СНИП составила 2,5%.

4. Разработаны математические модели, алгоритмы и программы расчета компрессоров объемного принципа сжатия, широко используемых в системах кондиционирования автотранспортных средств: роторно-поршневых, аксиально-поршневых, оппозитных аксиально-поршневых, ротационно-пластинчатых двухкамерных.

5. Разработана методика оптимального проектирования ротационно-пластинчатого двухкамерного компрессора для автотранспортной системы кондиционирования, включающая адекватную математическую модель тепломеханических процессов, построенную на основе методологии термодинамики открытых систем, алгоритм определения начальных значений конструктивных параметров и алгоритм оптимального поиска.

6. Проведены тестовые расчеты ротационно-пластинчатого двухкамерного компрессора на холодильном агенте R12, давшие, по основным конструктивным параметрам, результаты близкие к реально существующему компрессору ХРЛ 5120Л. При этом расхождение составило не более 3%.

7. Результаты расчетов рабочего процесса компрессора ХРЛ 5 ПОЛ на холодильном агенте R134a показали существенное снижение его холодопроизводительности и холодильного коэффициента.

8. Для требуемой холодопроизводительности компрессора, на озонобезопасном холодильном агенте R134a, с помощью разработанной методики оптимального проектирования, были получены основные конструктивные параметры компрессора при одновременном увеличении холодильного коэффициента на 25% (с 1,36 до 1,70).

9. Методика оптимального проектирования ротационно-пластинчатого двухкамерного компрессора внедрена на АО «Тулаавтотранс», что позволило существенно сократить время на проектирование, доводку и отработку компрессоров данного типа.

110

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Представленная диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основе термодинамики открытых систем разработаны математические модели ряда компрессоров объемного принципа сжатия систем кондиционирования транспортных средств, определены оптимальные конструктивные параметры двухкамерного ротационного пластинчатого компрессора на озонобезопасном холодильном агенте, повышены его энергетические показатели.

1. Аношин А.В., Петровский А.Д., Чекунов Ю.И. Воздействие микроклимата в кабине автомобиля на организм водителя.// Изв. вузов. Машиностроение. - 1976. - № 10. - С. 127 - 130.

2. Ардашев В.И. Исследование рабочего процесса ротационных пластинчатых компрессоров: Дис. . канд. техн. наук.-М., 1963. 140 с.

3. Банхиди Л. Теплой микроклимат помещений. Расчет комфортных параметров по теплоощущениям человека: Пер. с венг. -М., 1981.

4. Бениович B.C., Апазиди Г.Д., Бойко A.M. Ротопоршневые двигатели. -М.: Машиностроение, 1968. 152с.

5. Богословский В.Н. Строительная теплофизика. Теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. -М.: Высшая школа, 1982.

6. Бондарь П.Т., Хейфец В.З., Щекин И.Р. Зарубежные кондиционеры для транспортных машин / Обзорная информация. М., 1982.

7. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике. М.: Наука, 1986, - 544 с.

8. Быков А.В., Калнинь И.С., Крузе А.С. Холодильные машины и тепловые насосы. М.: Агропромиздат, 1988. - 287 с.

9. Вайсман А.И. Здоровье водителей и безопасность дорожного движения. -М.: Транспорт, 1979. 137 с.

10. Ю.Глаголев Н.М. Рабочие процессы двигателей внутреннего сгорания.-Киев-Москва: Машгиз, 1950. -480с.

11. ГОСТ ССБТ 12.1.005-76. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. М.: Изд-во стандартов, 1976. - 31 с.

12. Грига А.Д., Костин Д.Е., Никитин И.Н. Автомобильные кондиционеры на основе вихревого эффекта.// Автомобильная промышленность. 1998. № 6.

13. Грига А.Д., Никитин И.Н и др. Кондиционеры воздуха для транспортных средств.// Автомобильная промышленность. 2000. № 2.

14. Елагин М.Ю. Аналитический аппарат термодинамики тела переменной массы применительно к уравнению состояния Редлиха-Квонга. М., 1990. - 20 с. - Деп. в ЦИНТИхимнефтемаш 01.08.90, № 2128.

15. Елагин М.Ю. Разработка математической модели нестационарных процессов компрессорной холодильной машины для применения валгоритмах оптимального проектирования: Дис канд. техн. наук. 1. Тула, 1984.-131 с.

16. Елагин М.Ю. Расчет рабочих процессов в ротационном холодильном компрессоре с катящимся ротором // Межвуз. сб. научн. трудов. Л.: ЛТИХП, 1991, с. 28-32.

17. Елагин М.Ю., Кусков С.М., Чуканова Е.М. Метрологические параметры роторно-поршневых двигателей/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 3, 1999г.

18. Елагин М.Ю., Саклаков Ю.П., Ушаков А.П. Термодинамика тела переменной массы, подчиняющегося уравнению состояния Боголюбова-Майера. М., 1984. 9с. - Деп. в ЦИНТИхимнефтемаш 25.07.84., № 1227.

19. Елагин М.Ю. Повышение эффективности бытовых холодильных машин на основе математического моделирования нестационарных рабочих процессов: Дис. докт. техн. наук.-С.-Петербург, 1993.-250 с.

20. Елагин М.Ю., Ушаков А.П. Математическая модель поршневого компрессора. М., 1984. - Юс. - Деп. в ЦИНТИхимнефтемаш 25.07.84., № 1226.

21. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическая модель двухкамерного ротационного пластинчатого комрессора для автотранспортного кондиционера/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 4,2000 г.

22. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическое моделирование тепломеханических процессов роторно-поршневых компрессоров/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт, вып. 5, 2001 г.

23. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Расчет тепломеханических процессов роторно-поршневых компрессоров/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 5, 2001 г.

24. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М., Кусков С.М., Должиков А.А. Учет перетечек рабочего тела в сопряжении ротор-цилиндр РПД/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 5, 2001г.

25. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М., Степанов В.М. Аппроксимационные зависимости для расчета величины солнечной радиации/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 5, 2001г.

26. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Учет трения при моделировании процессов в поршневых компрессорах/Известия ТулГУ. Серия машиностроение. Вып. 4, 1999, С. 126-131.

27. Елагин М.Ю., Степанов В.М., Чуканова Е.М. Обобщенная математическая модель нестационарных процессов в открытых термодинамических системах/ Труды двенадцатой межвуз. конф. -Самара: СГТУ, 2002, С. 37-39.

28. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическое моделирование рабочих процессов аксиальных поршневых компрессоров для автомобильных кондиционеров/ Материалы международной научно-практической конф. Волгоград: ВолгГТУ, 2002. с. 189-191.

29. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Определение механических потерь в ротационном двухкамерном пластинчатом компрессоре /Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 6,2002 г.

30. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Математическое моделирование рабочих процессов аксиальных поршневых компрессоров /Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 6, 2002 г.

31. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Приближенное проектирование компрессоров для систем кондиционирования автомобилей /Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 6,2002 г.

32. Елагин М.Ю., Чуканова Е.М. Оптимальное проектирование компрессоров для систем кондиционирования автомобилей /Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 6, 2002 г.

33. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1987. -440с.

34. Иванов О.П., Емельянов А.Л., Терещенко В.И. Испытания транспортных кондиционеров на R134a // Холодильная техника. 1992, №9-10.

35. Исследование переходных режимов рабочих процессов, протекающих в бытовых холодильных установках: Отчет о НИР (закл.) ТулПИ. № 80 - 868, № ГР 8042866; Инв. № 2830023418. - М., ВНТИЦ, 1983. - 75 с.

36. Калнинь И.М., Катерухин В.В., Савицкий И.К., Смыслов В.И., Шаталов В.В. Переход на озонобезопасные хладагенты в условиях России//Холодильная техника. 1997, № 1.

37. Керимов И.А., Кулиев Г.М., Нгуен JI.T. Алгоритм для реализации на ЭВМ математической модели комплекса процессов, протекающих в холодильном агрегате бытовых кондиционеров. Баку, 1986. 17с. Деп. в АзНИИНТИ 29.01.86, № 456 - Аз.

38. Керимов И.А., Кулиев Г.М., Нгуен Л.Т. Математическая модель комплекса процессов, протекающих в холодильном агрегате бытовых кондиционеров//Повышение эффективности тепловых машин. Сб. трудов АзПИ. Баку, 1984.

39. Керимов Н.А., Кулиев Г.М., Керимов Ф.М. Метод оптимизации параметров ротационных компрессоров бытовых кондиционеров // Холодильная техника. 1990. № И. - С.ЗЗ - 36.

40. Керимов Н.А., Кулиев Г.М., Эйбатов О.М. Действительные процессы в холодильной машине бытового кондиционера//Холодильная техника. -1988,-№8.

41. Клименко В.В., Терешин А.Г. Монреальский Протокол и проблема глобального потепления климата планеты//Холодильная техника. 1996, №5.

42. Кочетова Г.С., Сакун И.А. Состояние и направление развития спиральных компрессоров. М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1988, - 57с.

43. Компрессорные машины / К.И. Страхович, М.И. Френкель, И.К. Кондряков, В.Ф. Рис. М.: Госторгиздат, 1961. - 600 с.

44. Ленгли Б.К. Холодильная техника и кондиционирование воздуха. Пер. с англ.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 480с.

45. Лях Г.Д., Смола В.И. Кондиционирование в кабинах транспортных средств и кранов. М., 1982.

46. Мамонтов М.А. Некоторые случаи течения газа. М.: Оборонгиз, 1951. - 490 с.

47. Мамонтов М.А. Основы термодинамики тела переменной массы. -Тула: Приокское книжное издательство, 1970. 88 с. <

48. Минимизация в инженерных расчетах на ЭВМ. Библиотека программ/С.Ю. Гуснин, Г.А. Омельченко, Г.В. Резников и др. М.: Машиностроение, 1981. - 120с.

49. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. JL: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1985.-248с.

50. Новотельнов В.Н., Бодио Е., Вильчек М., Хоровский М. Углеводороды вместо фреонов в бытовых холодильных машинах//Холодильная техника. 1994, № 5.

51. Петриченко P.M., Оносовский В.В. Рабочие процессы поршневых машин. -Л.: Машиностроение, 1972. 167с.

52. Пластинин П.И. Теория и расчет поршневых компрессоров. М.: Агропромиздат, 1987. — 271 с.

53. Розенброк X., Стори С. Вычислительные методы для инженеров-химиков. Пер с англ. М. Мир, 1968. - 443 с.

54. Ротационные компрессоры/А.Г. Головинцов, В.А. Румянцев. В.И. Ардашев и др. М.: Машиностроение, 1964. - 315 с.

55. Рывкина В.П., Шапошников Ю.А., Шумов B.C. Двухступенчатый компрессорный агрегат АД90-3.//Холодильная техника. 1975, № 8, С. 40.

56. Самохин А.Б., Самохина А.С. Численные методы и программирование на Фортране для персонального компьютера. М.: Радио и связь, 1996. -224с.

57. Сеа Ж. Оптимизация. Теория и алгоритмы. Пер с фр. М.: Мир, 1973. -240 с.

58. Селиванов Е.П., Винокуров А.Г. Определение газодинамических характеристик тарельчатых клапанов поршневого микрокомпрессора // Химическое и нефтяное машиностроение. 1989, № 2, С. 19-21.

59. Семенов П.Г., Волгин Г.И. Герметичные ротационные компрессоры для бытовых автономных кондиционеров//Холодильная техника. 1983, № 2. -С. 38-40.

60. Снижение термонапряженности роторно лопастного компрессора транспортного кондиционера/Н.И. Водяницкая, B.C. Колесниченко, И.А. Капинус, А.М. Цепинь//Тез. докл. конф. «Холод - народному хозяйству». -Л., 1991.

61. СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика.- М.: Стройиздат, 1983. 136с.

62. СНиП 23-01-09. Строительная климатология. М.: Стройиздат, 2000. -57 с.

63. Справочник проектировщика. Ч. 2. Вентиляция и кондиционирование воздуха. М.: Стройиздат, 1977. - 502с.

64. Сухомлинов P.M. Трохоидные компрессоры.-Харьков: Вища школа, 1975. 152с.

65. Табунщиков Ю.А., Хромец Д.Ю., Матросов Ю.А. Тепловая защита ограждающих конструкций зданий и сооружений.- М.: Стройиздат, 1986. 360 с.

66. Тарг С.М. Основные задачи теории ламинарных течений. М.-Л.: Гостехиздат, 1951. - 420с.

67. Теоретические основы хладотехники. Тепломассообмен/С.Н. Богданов, Н.А. Бучко, Э.И. Гуйго и др.; Под ред. Э.И. Гуйго. М.: Агропромиздат, 1986. - 320с.

68. Теория тепломассообмена / Исаев С.И., Кожинов И.А., Кафанов В.И. и др. Под ред. Леонтьева А.И. М.: Высшая школа, 1979. - 495 с.

69. Тильман К. Перевод торгового оборудования на озонобезопасные хладагенты//Холодильная техника. 1994, № 3.

70. Уайлд Д. Дж. Методы поиска экстремума. Пер. с англ. М.: Наука, 1967.-267с.

71. Фиакко А., Мак-Кормик Г. Нелинейное программирование. Методы последовательной безусловной минимизации. Пер. с англ. М.: Мир, 1972. - 240с.

72. Фотин Б.С. Рабочие процессы поршневых компрессоров: Дис. . докт. техн. наук. Д., 1974.

73. Фотин Б.С., Штейнгард Л.А. Расчет рабочего процесса компрессора // Тр. III Всес. науч.-техн. конф. по компрессоростроению. Казань. 1974. С. 5-12.81 .Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. Пер. с англ. М.: Мир, 1975. - 534 с.

74. Холодильные компрессоры: Справочник. Под ред. А.В. Быкова, М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 280 с.

75. Холодильные машины/Н.Н. Кошкин, И.А. Сакун, Е.М. Бамбушек и др.; Под общ. ред. И.А. Сакуна. Л.: Машиностроение, 1985. - 510с.

76. Хохряков В.П. Вентиляция, отопление и обеспыливание воздуха в кабинах автомобилей. М.: Машиностроение, 1987. - 152с.

77. Хохряков В.П., Крамаренко М.А. Методика теплового расчета системы кондиционер-кабина транспортного средства//Холодильная техника. 1991,№4.-С.24-26.

78. Хохряков В.П., Крамаренко М.А. Особенности расчета системы «кондиционер-кабина» транспортного средства//Холодильная техника. 1993, № 1.-С. 18-20.

79. Цветков О.Б. Хладагенты и экологическая безопасность//Холодильная техника. 1997, № 1.

80. Чекунов Ю.И. Условия труда водителей в кабинах автомобилей и пути повышения их комфортабельности.// Известия вузов. Машиностроение. 1997, № 1.

81. Чуканова Е.М., Елагин М.Ю., Степанов В.М. Выбор метода оптимизации компрессоров для систем кондиционирования автомобилей// "Энергосбережение-2002": Тез. докладов. Тула, ТулГУ. 2002, С. 92-93.

82. Чуканова Е.М. Приближенное проектирование ротационного пластинчатого двухкамерного компрессора// "Энергосбережение-2002": Тез. докладов. Тула, ТулГУ. 2002, С. 93-94.

83. Чуканова Е.М., Степанов В.М., Елагин М.Ю. Планирование эксперимента, аппаратура и методика исследований теплопритоков в кабину автотранспортного средства/ Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 7,2003 г.

84. Чуканова Е.М. Проектирование компрессора системы кондиционирования автомобиля на озонобезопасном холодильном агенте / Известия ТулГУ. Серия автомобильный транспорт. Вып. 7, 2003 г.

85. Чумак И.Г., Коханский А.И. Динамические режимы работы холодильных установок и аппаратов. М.: Машиностроение, 1978. -192 с.

86. Шевяков А.А., Яковлева Р.В. Инженерные методы расчета динамики теплообменных аппаратов. -М.: Машиностроение, 1968. 320 с.

87. Щерба В.Е., Березин И.С., Скрипник И.А. Расчет процесса обратного расширения в ротационном компрессоре с катящимся ротором // Химическое и нефтяное машиностроение. 1988, № 7. - С. 22 - 23.

88. Щерба В.Е., Болштянский А.П. Аналитический расчет процесса нагнетания объемного компрессора // Известия вузов. Энергетика. -1983,№ 11.-С. 112-114.

89. Щерба В.Е., Болштянский А.П., Ивашнев Е.А., Шуваев В.Е. Расчет процесса сжатия поршневого компрессора // Химическое и нефтяное машиностроение. 1987, № 2. - С. 20 - 22.

90. Щерба В.Е., Шуваев В.Е., Болштянский А.П., Ивашнев Е.А. Аналитический расчет процесса всасывания поршневого компрессора // Химическое и нефтяное машиностроение. 1986, № 7. - С. 18-19.

91. Якобсон В.Б. Малые холодильные машины. М.: Пищевая промышленность, 1977. - 368с.

92. Ярошенко П.П., Глабай Л.В., Деревянко Л.Н. Аксиально-оппозитные поршневые холодильные компрессоры// Холодильная техника. 1990, № 11.-С. 36-38.

93. Мс Geachy О. The scroll- a concept revived. Refrigeration. Air Conditioning and Heat Recovery, 1985, December, v. 88, № 1053, p. 25-26.

94. Mitsubishi Heavy Industries Technical Review. 1983, 20, № 3, p. 297298.

95. Nelder I., Mead R. A simplex method for function minimization. Computer J., 1965, 7, 308-313.

96. Novelli I. CFCs substitutes: new threats for the ozone layer and global warming. The Greenpeace campaign// CFCs? The Day after/ Proceeding of meetings of IIR Comissions BI, B2, El, and E2. Padova: 21-23 sept., 1994.

97. Powell M. J. D. An efficient method for finding the minimum of a function of several variables without calculation of derivatives. Computer J., 1964, 7, 155-162.

98. Shimizu S., Нага H., Asakawa F. // Intern. J. Of Vehicle Desing. 1983, V. 4, №3, pp. 292-311.

99. Trans. Jap. Soc. Mech. Eng., 1986, v. 52, № 477, p. 2121-2128.

100. World's nations gather in Geneva to discuss global warming// Bull. Intern/ Institute of Refrigeration. 1996. Vol. 76, № 6.

101. Chiou I. // SAE Tech. Pap., 1988, ser № 880048, pp. 1-10.