20.500.12556/DKUM-76106 Simulacija gretja, prezračevanja in hlajenja (HVAC) vozil z uporabo 1d metod diplomsko delo Automotive heating, ventilation and air conditioning (HVAC) simulation using 1d methods Razvoj najsodobnejših vozil zahteva, napredne tehnike simulacij sistemov ogrevanja, ventilacije in klimatizacije (HVAC) za določanje porabe energije in emisij. Glavni ilj diplomske naloge je bil izboljšati AVL-ov proces razvoja, testiranja in integracije HVAC sistemov v novo razvita vozila. To je bilo doseženo s vzpostavitvijo simulacijskega modela avtomobilske klimatske naprave in simulacijo le-tega v treh različnih 1D simulacijskih orodjih (Cruise M, KULI in GT -Suite), ki se trenutno uporabljajo za modeliranje HVAC sistemov. Na podlagi ovrednotenja rezultatov je bilo ugotovljeno, katero orodje je najbolj primerno za simulacijo HVAC sistemov. Tak sistem je običajno zgrajen iz komponent, ki predstavljajo tipični hladilni krog električnega vozila na današnjem trgu – kompresor, kondenzator, dva termostatska ekspanzijska ventila in dva uparjalnika. En uparjalnik se uporablja za hlajenje kabine vozila, drugi za hlajenje baterije. Zaradi nizkih temperaturnih omejitev strukture Li-ionskih baterij (< 55°C), hlajenje s konvencionalnimi hladilnimi sistemi, ki se uporabljano za motorje z notranjim izgorevanjem, ni možno pri temperaturah okolice nad 30°C. Za hlajenje baterije se v ta namen uporablja parno-kompresijski sistem s hladilnimi sredstvi kot so R134a, R134yf – v tej diplomski nalogi je bil uporabljen R134a. Na začetku diplome je na kratko predstavljeno termodinamično ozadje hladilnih procesov, ki mu sledi opis komponent in njihove vloge v sistemu. Sledi mu definiranje geometrijski in fizikalnih parametrov komponent v vsakem od treh orodij, ter primerjava le-teh med različnimi orodji. Vsaka izmed komponent je bila kalibrirana, da se njeno obnašanje v modelu ujema s podatki proizvajalca oz. dobavitelja same komponente. Odstopanja med obnašanjem posameznih komponentam v vsakem orodju so predstavljena s pomočjo diagramov. Modelom so nato dodane regulacijske tehnike, kot so regulacija hitrosti kompresorja na podlagi vstopnega tlaka v kompresor, ter regulacija pregretja za uparjalnikom s spreminjanjem odprtja termostatskega ekspanzijskega ventila. Simulacija modelov je potekala pri enakih robnih pogojih; temperature okolice 30 °C in relativni vlažnosti zraka 50%. Rezultati vseh treh modelov se primerjajo po kakovosti rezultatov kalibriranja komponent in samega sistema, vrednotenju težavnosti pri modeliranju modela in simulacijskega časa. Na podlagi dobljenih rezultatov je bilo ugotovljeno, da sta orodji KULI in GT-Suite primerni za simulacijo zahtevnejših HVAC sistemov in omogočata vključitev takih HVAC modelov v sistemske simulacije, medtem ko orodje Cruise M mogoča le osnovno simulacijo HVAC sistemov pri konstantnih robnih pogojih. Development of the future vehicles with respect to energy consumption and emission requirements demands advanced simulation techniques of heating, ventilation and air conditioning (HVAC). The main goal of the thesis is to improve AVL’s process of HVAC development, testing and integration in future vehicles, by performing a benchmark study of 1D CFD simulation tools (Cruise M, KULI and GT-Suite) that are currently in use for HVAC simulations. For the definition of the system architecture, a typical cooling circuit of the today’s electric vehicle was used. Based on the results obtained, the conclusion can be made, that KULI and GT-Suite can be used for simulating more complex HVAC systems and can be further integrated into the system simulation models, whereas Cruise M, can only be used for basic HVAC system simulations with constant boundary conditions. HVAC sistemi 1D simulacijsko orodje model klimatizacije vozila primerjava rezultatov GT-Suite Cruise M KULI hvac. HVAC systems benchmark vehicle AC system AC model simulation GT-Suite Cruise M KULI hvac. true true false [T. Bogdan] Angleški jezik Slovenski jezik Diplomsko delo/naloga 2020-04-16 12:29:13 2021-06-15 08:27:18 2022-08-09 12:06:49 2020-04-17 03:21:18 2021 0 Maribor 0 Maribor XII, 30 str. 0000-00-00 NiDoloceno NiDoloceno NiDoloceno 0000-00-00 0000-00-00 0000-00-00 2024-05-28 004.94:629.3.048.3(043.2) 68721411 URN:SI:UM:DK:S1WYA2XP VS_Bogdan_Tadej_2021.pdf VS_Bogdan_Tadej_2021.pdf 1 80015F689665996365D459CEEA0E992D a0cebacf940ea29240ba358400bdc16dbb2152a6524fd83097973a27f8c7220b b9b73288-c889-11eb-88e4-00155d581298 20.500.12556/dkum/fbf24f2c-71af-432d-8525-fb90c20012c5 https://dk.um.si/Dokument.php?lang=slv&id=150612 Fakulteta za strojništvo 0 0 0