自然基金结题报告

项目批准号50176028申请代码E060106归口管理部门收件日期国家自然科学基金资助项目结题报告资助类别：面上项目亚类阐明：自由申请项目附注阐明：项目名称：无级变容量制冷系统的稳定性研究负 责 人：李先庭电话：62785860电子邮件：依托单位：清华大学联 系 人：宿芬电话：资助金额：20(万元)合计拨款：20.0000(万元)执行年限：.01-.12 填表日期：年2月18日12107 0国家自然科学基金委员会制（11月） 有关填报国家自然科学基金资助项目结题报告的阐明F一. 国家自然科学基金资助项目结束后，项目负责人须按规定认真填报国家自然科学基金资助项目结题报告（简称结题报告），以此作为资助项目研究工作的重要档案，并作为项目验收和评估的重要根据。二. 项目负责人及其合伙者应认真阅读自然科学基金资助项目和财务管理的有关规定、措施（查阅），在项目研究工作的基本上，实事求是地撰写结题报告并提供必要的附件材料，保证填报内容真实、数据精确。三. 项目依托单位按规定规定认真审查，保证材料齐全，在次年申请项目时将电子文档和一份纸质文档统一报送国家自然科学基金委员会。四. 国家自然科学基金委员会负责跟踪和管理结题项目的成果，根据状况在2-3年后对项目执行状况进行评估。请项目负责人在结题后三年内继续提供项目研究后期正式刊登或发布的成果，一并存档并作为项目管理和评估的根据。五. 结题报告由报告正文、研究成果目录表、记录数据表、审核意见表、经费决算表和附件等部分构成，有关格式和撰写阐明详见“结题报告报告正文撰写提纲”。六. 研究结束后，项目(课题)负责人应会同依托单位财务部门清理账目，根据批准的预算经费，如实编报资助项目（课题）经费决算，逐项列出单项固定资产超过5万元的名称及使用状况阐明，争取其她渠道经费状况等。须对项目经费的收、支、余状况作出总体的文字阐明，当经费支出与经费预算相差较大时，需要着重阐明；拨入经费与预算经费不相等时，需要特别阐明。合伙经费要按照合伙单位经费实际开支内容并入经费决算表的各类开支科目。经费决算表（重大项目除外）的书面材料由依托单位科研管理部门、财务部门审核签订意见后存档备查。重大项目按照国家自然科学基金项目资助经费管理措施第二十一条编报决算，向自然科学基金会同步报送书面材料与电子文档。国家自然科学基金强调科学道德和良好的学风，反对弄虚作假和浮躁作风，规定认真工作、填报材料实事求是。基本研究容许摸索和失败，特别是面上项目，核心看工作状况和发展态势。如有这种状况，也请在报告中实事求是地反映出来。国家自然科学基金资助项目结题报告撰写提纲与阐明基金资助项目结题报告总体构造上分为：1）报告正文、2）成果目录表、3）成果数据登记表、4）项目负责人签字及部门审核意见表、5）附件材料，请项目负责人参照如下提纲及其阐明认真撰写，并可根据需要自行增设栏目或补充必要的图表。结题报告规定全面地反映资助项目的工作状况和研究进展，如实地体现资助项目的研究筹划要点、执行状况、重要进展与成果、人才培养、合伙交流、经费使用以及研究筹划调节等状况，重点描述研究进展与重要的研究成果。请精心撰写并认真核对，保证“内容真实、数据精确”。在撰写风格上请注意“重点突出，语言精练、精确”，做到“构造合理，层次分明，标题突出，条目清晰”，必要的地方可图表、图文并茂。结题报告撰写完毕后，请删除不再需要保存的阐明，如填表阐明等，使最后的版面更加简洁、美观、大方。一、 报告正文。参照提纲格式自由撰写，并可以根据需要分解或增设栏目。规定层次分明、条目清晰、内容精确。重要栏目为:1、 摘要，核心词，abstract，keywords。以进一步浅出的语言简要扼要地概括出项目的精髓，如背景、方向、重要内容、重要成果、核心数据及其科学意义等。核心词和keywords各不超过5个，并用分号隔开。2、 研究筹划要点及执行状况概述。与否按筹划进行，哪些内容作了必要的调节和变动，哪些研究内容未按筹划进行，因素何在。3、 研究工作重要进展和所获得的成果。本部分内容是结题报告的核心部分，也是基金资助项目中最有学术价值和可供其他研究者进一步研究的基本，规定项目负责人和承当者实事求是地认真撰写，涉及代表性成果简介，阐明其水平和影响，并简要论述其科学意义或应用前景等。视情提供必要的国内外动态和研究成果的比较，必要的参照文献出处等。对重要的研究进展或成果，请尽量“一事一议”，分段撰写，以便此后成果展示或管理报告时可以整段地剪贴引用。对在背面成果目录表及记录数据表中的某些内容，如国际学术奖、数据库、软件等，应在本部分中具体地描述。最后，根据个人的实际奉献等, 概述本项目研究人员的合伙与分工，列出项目执行期间重要研究人员和半途调离、退出的研究人员的名单，并简要阐明因素。4、 国内外学术合伙交流与人才培养状况（如无，可以不写）。组织国内外学术活动的状况，涉及会议主题、内容、规模、时间、地点、效果等。国际会议大会特邀报告及参与组委会状况等，请提供邀请信等必要的复印件。研究生培养状况,列出研究生姓名、研究方向、论文题目、导师姓名、已答辩或估计答辩的年月。增进研究成果的传播、应用状况，涉及科普等。5、 存在的问题、建议及其她需要阐明的状况。涉及项目研究工作中的难点和经验，本项目研究与否达到预期目的，如未达到，请分析因素和也许的解决途径。此后进一步研究的建议和设想。注：基本研究具有一定的摸索性，研究过程中的成果、不成功的实验以及不抱负的成果都也许具有参照价值，虽然失败的经验也是有价值的。如有此类状况，请具体描述研究过程，列出实验条件、现象等要点，其目的是总结经验，使其她研究者少走弯路。二、研究成果目录和数据登记表。为了规范管理，获得精确的记录数据，如实反映自然科学基金资助项目的研究成果，规定数据必须精确并保证几种表的数据相相应、一致。成果类型分为“获奖、专利、专著、期刊论文、会议论文、其她”六大类，请归类集中填写，逐类单独编号；未标注“国家自然科学基金资助及批准号”的论文排在相应类别的背面，无正式录取证明的论文暂不列入，表格不够可自行增长；成果名称栏目填写论文题目或专利或奖励名称；重要完毕人根据作者或获奖人实际状况按顺序填写，并在论文通讯作者后加*标注；成果阐明栏目分别按如下格式填写：1） 期刊论文按“所有作者，论文题目，刊物名称卷（期）起-止页码，年月（SCI,EI,ISTP,ISR收录，如是该类杂志）” 格式填写阐明；2） 会议论文按“国际/国内，特邀报告/口头报告/墙报展示，所有作者，论文题目，会议名称，时间，地点”格式填写阐明；3） 专著按“所有作者，书名、出版社，出版时间，字数，发行量”格式填写阐明；4） 专利按“获准专利国别，类别，专利号，获专利时间”格式填写阐明；5） 获奖按“授奖单位，授奖时间，奖励名称，级别”格式填写阐明。6） 其她，根据实际状况填写并做必要的阐明。与否标注“国家自然科学基金资助及项目编号”的状况，请根据实际状况在标注栏中阐明；选项为标注资助号，未标资助号，空白（表达什么也没标）。被SCI或EI、ISTP、ISR收录的，除注明与否标注国家自然科学基金资助外，尚需加填SCI或EI等缩写词；三、附件材料，随纸制结题报告，提供所规定和其她必要的材料。1. 提供不超过6篇代表性论著的原件或复印件，其他论著提供首页和有标注国家自然科学基金项目资助页的复印件，研究生学位论文提供封面复印件。装订顺序须与研究论著目录中的排序一致;2. 已录取的稿件除首页和标注页之外，须附编辑部录取证明的复印件；3. 大会特邀报告须提供邀请函以及会议文集有关目录的复印件；4. 研究成果附件（科学技术鉴定证明书、奖励证书、专利证书的复印件），装订顺序须与研究成果目录中的排序一致。项目摘要 中文摘要(500字以内)：系统稳定性问题限制了无级变容量制冷系统这项先进技术的发展和广泛应用。本项目对变排量压缩机汽车空调系统、VRF空调系统等典型无级变容量制冷系统稳定性进行了实验研究和理论分析。开发了活塞行程测量装置、控制阀特性实验装置、热力膨胀阀特性实验装置和压缩机特性实验系统，改建完善了汽车空调动态特性实验台和变制冷剂流量(VRF)空调系统实验台。在对部件特性研究的基本上，开发完毕了变排量压缩机汽车空调系统动态仿真软件和基于两相流体网络模型复杂制冷系统仿真软件。大扰动状况制冷系统稳定性实验研究表白，节流装置进口两相或蒸发器出口两相是系统振荡的必要条件，而不是充足条件，据此提出“保守稳定域”概念并对变排量压缩机汽车空调制冷系统保守稳定域进行了分析，丰富了制冷系统稳定性理论。对变排量压缩机汽车空调和VRF空调系统的小扰动稳定性研究发现，既有系统匹配合理，不存在小扰动稳定性问题。对VRF空调系统的大扰动振荡现象分析发现，系统振荡不是该系统的固有问题，而重要是系统各分支控制不当导致。研究初次发现，由于压缩机运动部件之间的摩擦力导致变排量压缩机“调节滞区”，变行程方式下的参数关系为多值相应关系而非老式单值关系。核心词(不超过5个，用分号分开): 稳定性，变排量压缩机，汽车空调，VRF空调Abstract(limited to 500 words)：There is hunting phenomenon in the infinitely variable capacity refrigeration system, which block the application and development of this new technology. The purpose of this project is to investigate the instability of automotive air conditioning system with a variable displacement compressor and variable refrigerant flowrate (VRF) air conditioning system. The test systems, including piston stroke length measurement device, control valve test bench, thermal expansion valve test bench, and compressor test system, are developed, and automotive air conditioning test system and VRF air conditioning test system are rebuilt and improved. Based on performance analysis of main components, the simulation software of automotive air conditioning with a variable displacement compressor and that of VRF air conditioning system are developed. From the experimental results, it is concluded that the two-phase flow at the throttling device inlet or at the evaporator outlet is the necessary condition but not sufficient condition for system hunting by the large disturbance. A new concept, conservative stable region, is proposed based on the experimental results and theoretical analysis, and the conservative stable region for automotive air conditioning with a variable displacement compressor is simulated and analyzed. There is no hunting phenomenon caused by a small disturbance, which means the systems investigated are well matched. The hunting by the large disturbance in the VRF air conditioning system is verified to be caused by system controller, not by system itself. Due to the frictional forces between the moving components of compressor, there is a hysteresis zone for the variable displacement compressor, its parameters have a multiple-valued relationship rather than traditional single-valued relationship. Keywords(limited to 5 keywords,seperated by;):stability;variable displacement compressor;automotive air conditioning;VRF air conditioning报告正文1、研究筹划及完毕状况 研究筹划要点： 建立和完善无级变容量制冷系统各部件特性实验台，完毕部件特性实验，建立各部件动态数学模型； 完毕无级变容量制冷系统动态模型，进行小扰动和大扰动状况下的系统稳定性分析；改建和完善无级变容量制冷系统动态特性实验台，并进行系统稳定性实验研究； 分析影响无级变容量制冷系统稳定性的重要因素，得出其稳定特性区域，发展无级变容量制冷系统稳定性理论。本项目通过三年的研究工作，已完毕项目筹划内容。此外为了达到项目研究目的，还对变排量压缩机汽车空调系统的稳态特性进行了研究，发现了系统性能带的特性；对VRF空调系统复杂管网系统的变频率特性、系统优化和控制方略进行了研究。2、重要研究成果 本项目的重要研究成果和结论：（1）大扰动状况制冷系统稳定性实验研究表白，节流装置进口两相或蒸发器出口两相是系统振荡的必要条件，而不是充足条件。据此提出“保守稳定域”概念并对变排量压缩机汽车空调制冷系统保守稳定域进行了分析，丰富了制冷系统稳定性理论。（2）对变排量压缩机汽车空调和VRF空调系统的小扰动稳定性研究发现，既有系统匹配合理，不存在小扰动稳定性问题。（3）对VRF空调系统的大扰动振荡现象分析发现，系统振荡不是该系统的固有问题，而重要是系统各分支控制不当导致。（4）研究初次发现，由于压缩机运动部件之间的摩擦力导致变排量压缩机“调节滞区”，变行程方式下的参数关系为多值相应关系而非老式的单值相应关系。（5）开发完毕了变排量压缩机汽车空调系统动态仿真软件和基于两相流体网络模型复杂制冷系统仿真软件。（6）发明了活塞行程测量装置，为活塞行程调节类变容量压缩机特性研究提供了有力手段。共刊登（含收录）科技论文31篇，其中SCI收录3篇，SCI源期刊接受7篇，Ei收录6篇，ISTP收录1篇，国际会议7篇，全国优秀论文奖论文3篇；此外向SCI源期刊投寄论文5篇；获国家发明专利和实用新型专利各1项。 如下从实验测试系统开发、部件特性分析、系统仿真软件、系统稳定性实验研究、系统稳定性分析五个方面对研究成果进行表述。2.1 实验测试系统开发根据变排量压缩机构造，提出测量斜盘在主轴中心线上的位移，然后根据几何关系拟定活塞行程的测量措施，开发了变排量压缩机活塞行程测量装置（图1）。该测量装置的发明解决了变排量压缩机及其系统特性研究的瓶颈问题，在普渡压缩机国际会议上受到国际同行关注和广泛好评。图1 活塞行程测量装置1主轴和驱动凸耳部件； 2旋转轴颈； 3滑动轴套；4轴颈插销； 5销； 6传动杆； 7密封垫片；8密封螺母； 9电感式行程传感器； 10滑动接头 此外，根据项目研究需要，还先后开发了控制阀特性实验装置、热力膨胀阀特性实验装置、压缩机特性实验系统；根据原有实验系统，改建完善了汽车空调动态特性实验台和VRF空调系统实验台。以上实验测试系统的开发为项目研究提供了有力的实验手段。2.2 部件特性分析 采用实验研究和理论分析相结合的措施揭示变排量压缩机汽车空调系统和VRF空调系统的重要部件特性，为开发系统仿真软件和分析无级变容量制冷系统稳定性奠定基本。（1）变排量压缩机控制阀对目前常用的控制阀，从受力分析方程和质量、动量和能量守恒方程出发，建立了控制阀数学模型并进行实验验证，采用数学模型对控制阀的特性进行了分析。（2）变排量压缩机特性分析 实验研究和理论分析成果表白，当外部参数突变时，变排量压缩机动态过渡过程可以忽视不计，因此在汽车空调系统动态特性分析时可以采用变排量压缩机稳态模型。提出了变排量压缩机模型关系图（图2），将控制阀数学模型、运动部件动力学模型和压缩过程模型结合构成变排量压缩机稳态数学模型，经实验验证可用于压缩机特性的定量分析。图2 变排量压缩机模型关系图实验研究发现变排量压缩机活塞行程存在“调节滞区”，变行程方式下的参数关系变成多值相应关系，理论分析揭示出调节滞区是由于压缩机运动部件之间的摩擦力导致。（3）变频压缩机模型建立分析各个厂家提供的大量实验数据，提出变频压缩机的图形法建模措施，并发现变频压缩机存在有“零频率”特性。运用“零频率”特性，在基频特性的基本上，分析了压缩机运转频率对压缩机性能的影响，拟合出压缩机制冷剂流量、输入功率公式，通过压缩机的能量平衡关系计算出压缩机排气温度，提高了变频压缩机模型的精度。（4）热力膨胀阀对汽车空调中常用的F型和H型热力膨胀阀进行实验研究，得出了热力膨胀阀静态过热度设定值、静态过热度特性曲线、增益及滞环、感温包时间常数等静态和动态特性。对于热力膨胀阀流量计算，提出阀前状态修正系数概念。基于实验研究成果，得出阀前状态修正系数是阀前干度函数的结论，将膨胀阀流量计算公式拓宽到阀前两相的应用范畴。对于球型快开阀，阀前状态修正系数j可以拟合成阀前制冷剂干度xvi的函数： （5）蒸发器和冷凝器数学模型 采用集总参数法建立了管片式蒸发器和平行流冷凝器的动态数学模型。采用分布参数法建立了管片式蒸发器和冷凝器的稳态数学模型，将换热器视为一类特殊的管路进行解决，一般的连接管路为光滑管，换热器的管路为肋片管。模型考虑了翅片管式换热器连接形式多样的特点，将整个换热器分为一系列的微元段，通过各个微元段之间的连接关系的不同可以构造不同形式的换热器，对翅片管式换热器具有较好的通用性。通过与实验数据的比较，该模型在传热计算和压力损失计算上误差分别不不小于为4%和10%，对于换热器的计算特别是带有介质相变的换热器方面具有很高的精度。2.3 系统仿真软件涉及系统稳态仿真软件和动态仿真软件。（1）系统稳态仿真软件从分析VRF空调系统制冷剂管路特性出发，采用系统思想与分层理论，提出VRF空调系统的通用物理模型。对于典型的热回收型MVRF系统，可以用图3所示的两相流体网络来描述。各个节点与支路之间的连接关系可以用如下的关联矩阵来表达：建立的基于两相流体网络的VRF空调系统稳态模型，由分布参数法换热器、管路模型、图形法压缩机和电子膨胀阀模型构成。将两相流体网络特性与制冷系统特性相结合，以能量守恒、动量守恒、质量守恒三个方程为控制方程，建立了复杂制冷空调系统仿真数学模型。模型求解核心部分直接采用矩阵进行运算，迭代过程采用多参数集中迭代措施，更新采用Newton-Jacobbi或者Newton-SOR措施。VRF空调系统稳态特性仿真软件的开发为复杂网路系统的特性分析、系统匹配和优化设计提供了有力工具，同步也为研究系统稳定性的VRF空调实验系统的改建完善奠定了基本。（2）系统动态仿真软件根据变排量压缩机稳态模型、蒸发器动态模型、冷凝器和储液干燥器动态模型、热力膨胀阀动态模型，按照变排量压缩机汽车空调制冷系统各部件参数关联图（图4），得出变排量压缩机汽车空调制冷系统动态数学模型。图4 部件参数关联图系统动态过程中，压缩机活塞行程变化受压缩机排气压力、吸气压力和压缩机转速变化的影响，而活塞行程变化引起压缩机排量变化，通过系统又反过来影响压缩机排气压力和吸气压力。根据对变排量压缩机研究可知，活塞行程变化十分迅速，因此变排量压缩机模型采用稳态模型。这样在动态模拟过程中，对于活塞行程变化的模拟，取0.010.05s小时间步长，每一种时刻采用上一种时刻的吸气压力Psi1和上一时刻行程增大和行程减小的临界吸气压力, 进行比较，判断活塞行程与否变化。动态过程中实验值和计算值的比较可看出该动态模型可以较好地模拟变排量压缩机汽车空调系统的动态变化过程。2.4 系统稳定性实验研究（1）变排量压缩机汽车空调制冷系统在本项目建立的汽车空调动态特性实验台上进行了大量在大扰动状况下的系统稳定性实验。图5为冷凝压力忽然减少和忽然增长对系统稳定性的影响。当冷凝压力提高时，对系统扰动小，因此系统通过一种波动周期就稳定下来了。当冷凝压力过度减少时，热力膨胀阀前浮现两相，对系统扰动大，因此系统发生振荡。这就阐明制冷系统作为非线性系统，系统稳定性与外扰方向有关。图5冷凝压力突变对系统稳定性影响实验研究表白，对于给定制冷系统，大扰动状况下系统稳定性与制冷剂充注量、外扰的大小和方向有关。从大量实验研究成果中归纳出一种重要现象，系统振荡总是浮现节流装置进口两相或者蒸发器出口两相，但并不是所有的节流装置进口两相、蒸发器出口两相都会引起系统振荡。也就是说节流装置进口两相或蒸发器出口两相是系统振荡的必要条件，而不是充足条件。（2）VRF空调系统根据VRF空调系统稳态模型的模拟计算成果，对原有VRF空调实验系统进行改建完善。运用VRF空调实验系统，对该系统的稳定性进行了实验研究。图6为VRF空调系统的振荡现象，吸气温度随时间发生等幅周期性变化。对VRF空调系统的振荡状况分析发现，系统振荡并不是该系统的固有问题，该系统振荡重要是系统各分支控制不当导致，如果采用合适的控制方略和控制算法，就可以消除系统振荡现象。由于控制问题不属于本项目研究内容，因此VRF空调实验系统由于控制而导致的稳定性问题未作为本项目的研究重点。图6 VRF空调系统中的振荡现象2.5 系统稳定性分析（1）小扰动稳定性分析小扰动稳定性分析重要是研究系统部件匹配和部件参数对系统稳定性的影响。根据质量、动量和能量守恒基本定律，建立系统数学模型，然后对数学模型线性化和拉普拉斯变换，得出系统控制回路框图。求出系统开环传递函数，取频率，或取合适的频率段，作出Nyquist图，进行稳定性分析。图7为的Nyquist图，可看出曲线不包围（-1，0）点，既有系统匹配稳定。从变排量压缩机汽车空调和VRF空调系统小扰动稳定性分析发现，既有系统匹配合理，不存在小扰动稳定性问题，因此本项目系统稳定性问题的研究重点放在大扰动稳定性问题上。（2）大扰动稳定性分析由大扰动稳定性实验研究得出，节流装置进口两相或蒸发器出口两相是系统振荡的必要条件。图8 为制冷循环在压焓图上的表达，在制冷系统动态变化过程中，循环中的四个顶点状态点1、2、3和4可以代表整个制冷系统的状态变化。当系统受到大外扰时，状态2和状态4不会发生相变，因此它们的状态变化不会对制冷系统内部产生大的扰动。而状态1（蒸发器出口）和状态3（节流装置进口）临近饱和线，因此大外扰有也许使得该两状态越过饱和线发生相变，此时将会对系统产生较大扰动，甚至会产生振荡。前人对制冷系统稳定性研究均只关注蒸发器出口两相的变化，而未考虑节流装置进口两相的变化。图8 制冷循环但是节流装置进口两相或蒸发器出口两相不是系统振荡的充足条件，因此本项目提出系统在外部大扰动状况下保守稳定域的概念。保守稳定域定义：保证系统不浮现节流装置进口两相和蒸发器出口两相的外部扰动参数变化区域。外扰参数变化方向和变化幅度在保守稳定域内，就可以保证系统不会浮现节流装置进口两相和蒸发器出口两相，也就不会产生大扰动引起的系统振荡。图9 为变排量压缩机汽车空调制冷系统车速忽然增长时保守稳定域以及系统初始状态、车速变化速率和初始状态阀前过冷度的对保守稳定域的影响。对保守稳定域的分析发现，车速减少和蒸发器风档提高不会引起系统振荡；初始状态处在行程减小临界状态车速变化保守不稳定域要不小于行程增大临界状态，转速变化速率越高，初始状态阀前过冷度越小，车速变化保守不稳定域越大； 蒸发器进口空气温度越低，压缩机转速越高，越容易浮现蒸发器出口两相的稳定性问题。保守稳定域概念的提出和保守稳定域的拟定丰富了大扰动状况制冷系统稳定性理论。（a）保守稳定域 （b） 初始状态的影响（c） 车速变化速率的影响 （d） 初始状态阀前过冷度的影响图9 车速突增时的保守稳定域3、项目组研究人员分工状况项目组研究人员分工状况姓名单位职称项目中的分工李先庭清华大学专家项目负责人，负责整个项目实行彦启森清华大学专家项目指引窦春鹏清华大学副专家变排量压缩机汽车空调制冷系统实验研究田长青清华大学博士后稳定性实验研究和理论分析石文星清华大学副专家VRF空调系统实验研究邵双全清华大学博士生VRF空调系统模拟分析杨新江清华大学研究生生变排量压缩机特性研究胡世辉清华大学高工实验装置开发廖云飞清华大学研究生生变排量压缩机特性研究（根据项目需要后加入的研究生）4、人才培养项目研究组中，共有2位博士后，2位博士研究生，3位研究生生的学位课题与该自然基金项目有关，现已有1位博士后出站，1位博士毕业，2位研究生毕业。具体状况见下表:研究生培养状况姓名研究方向论文题目导师姓名已答辩或估计答辩的时间石文星(博士后)变容量制冷系统变容量及闭环外融冰蓄冷空调系统特性分析彭晓峰6月田长青(博士后)制冷系统动态学变排量压缩机汽车空调制冷系统分析彦启森李先庭6月田长青(博士)汽车空调变排量压缩机汽车空调制冷系统特性研究彦启森6月邵双全(博士)制冷系统仿真基于两相流体网络模型的复杂制冷系统仿真研究彦启森李先庭6月杨新江(研究生)变排量压缩机V5变排量压缩机的特性研究窦春鹏6月廖云飞(研究生)汽车空调斜板式变排量压缩机及其汽车空调制冷系统特性研究李先庭6月谢旭明(研究生)变排量压缩机变排量汽车空调压缩机外部容量控制阀的控制方略研究石文星6月5、课题展望 制冷系统稳定性问题是一种世界性难题，换热器中的两相流动传热、部件参数不匹配、蒸发器和节流装置环路控制不当、系统大外扰对系统大回路扰动、系统控制不当均有也许引起系统振荡。随着节能和环保的规定不断提高和制冷技术的不断发展，压缩机的变容量控制、热泵机组控制、冷凝工况控制和电子膨胀阀应用将越来越多，这些都要建立在对制冷系统稳定性规律充足掌握的基本上。在本项目的研究基本上，对不同状况制冷系统稳定性问题进行进一步研究，将为更加可靠有效设计、控制制冷系统提供理论基本。此外，如何有效地将本项目研究成果应用于实际，尚有许多工作要做。附表1、基金项目研究成果目录（栏目不够可自行增长）序号成果类型成果或论文名称重要完毕者成果阐明标注状况1期刊论文A new inverter heat pump operated all year round with domestic hot waterShao Shuangquan, Shi Wenxing, Li Xianting*, Ma JieEnergy Conversion and Management, Vol 45/13-14, ,p2255-2268标注资助号SCI 823DT, EI2A mathematical model of variable displacement wobble plate compressor for automotive air conditioning systemTian Changqing,Dou Chunpeng, Yang Xinjiang, Li Xianting*Applied Thermal Engineering, V 24, N 17-18, December , p2467-2486标注资助号SCI 864SX, EI3Performance representation of variable-speed compressor for inverter air conditioners based on experimental dataShao Shuangquan,Shi Wenxing, Li Xianting*, Chen HuajunInternational Journal of Refrigeration, V 27, N 8, December , p805-815标注资助号SCI 883KA,EI4Experimental investigation on the steady-state performance and piston stroke length control of variable displacement wobble plate compressorTian Changqing,Dou Chunpeng,Li Xianting*,Liao Yunfei Journal of Automobile Engineering(SCI源期刊，in press)标注资助号5Numerical Analysis on the Performance of Control Valve in Variable Displacement Wobble Plate Compressor Dou Chunpeng,Yang Xinjiang,Tian Changqing,Li Xianting* Journal of Mechanical Design(SCI源期刊，in press)标注资助号6Numerical analysis on evaporator frosting in automotive air conditioning system with a variable displacement compressor Tian Changqing,Li Xianting*,Yang Xinjiang Applied Energy(SCI源期刊，in press)标注资助号7Transient behavior evaluation of an automotive air conditioning system with a variable displacement compressorTian Changqing,Li Xianting*Applied Thermal Engineering(SCI源期刊，in press)标注资助号8Numerical simulation on performance band of automotive air conditioning systemTian Changqing,Li Xianting*Energy Conversion and Management(SCI源期刊，in press)标注资助号9Instability of automotive air conditioning system with a variable displacement compressor Part 1: Experimental investigationTian Changqing,Dou Chunpeng,Yang Xinjiang,Li Xianting* International Journal of Refrigeration(SCI源期刊，accepted)标注资助号10Instability of automotive air conditioning system with a variable displacement compressor Part 2: Numerical simulationTian Changqing,Dou Chunpeng,Yang Xinjiang,Li Xianting* International Journal of Refrigeration(SCI源期刊，accepted)标注资助号11A Network Model to Simulate Performance of Variable Refrigerant Volume Refrigeration Systems Shi Wenxing,Shao Shuangquan,Li Xianting*,Peng Xiaofeng,Yang XudongASHRAE Transactions, , V 109, Part 2, 61-68标注资助号EI12变频压缩机性能仿真建模邵双全，石文星，李先庭，陈华俊清华大学学报(自然科学版)， 44（3）：362365标注资助号EI13变排量压缩机活塞行程测量措施及应用田长青，窦春鹏，杨新江，李先庭清华大学学报（自然科学版），43（10）：14121415标注资助号EI14热回收多元变制冷剂流量空调系统控制方略实验研究 石文星，彦启森，彭晓峰暖通空调，33（5）：4650标注资助号EI15基于两相流体网络的复杂制冷空调系统模型研究 邵双全，石文星，李先庭，彦启森中国机械工程，14（8）：690693标注资助号EI16多元变频空调系统物理模型研究邵双全，石文星，李先庭，彦启森系统仿真学报，, 14 (6): 690-694标注资助号EI17热回收型多元变制冷剂流量空调系统控制方略仿真研究石文星，邵双全，彭晓峰，彦启森暖通空调，33（1）：1217标注资助号18斜板式变排量压缩机控制阀特性研究廖云飞，杨新江，田长青，窦春鹏，李先庭流体机械,，32（11）：14，20标注资助号19汽车空调用变排量压缩机的调节特性田长青，窦春鹏，杨新江，李先庭，彦启森流体机械，31（5）：14标注资助号20制冷系统的稳定性田长青，窦春鹏，杨新江，石文星，彦启森流体机械，30（4）：44-47标注资助号21汽车空调制冷系统的稳定性田长青，杨新江，窦春鹏，彦启森汽车技术，5：11-14空白1会议论文Optimal Design of Refrigerant Charge in the Refrigeration and Air Conditioning System with Variable Compressor Shao Shuangquan,Li Xianting,Yan QisenProceedings of ICCR: 656-659标注资助号ISTP BX21B2Performance of Multi-System Air Conditioner With Variable Frequency Control Based On Units Shao Shuangquan,Shi Wenxing,Li XiantingYan Qisen Ninth International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue标注资助号3Hunting Phenomena Of Automotive Air Conditioning Systems With Variable Displacement Compressor Chunpeng Dou,Changqing Tian,Xinjiang Yang,Xianting Li, Qisen Yan Ninth International Refrigeration and Air Conditioning Conference at Purdue 未标资助号4Dynamic Behavior of a Variable Displacement Compressor for Automotive Air Conditioning Tian Changqing,Dou Chunpeng,Yang Xinjiang,Li Xianting,Yan Qisen Sixteenth International Compressor Engineering Conference at Purdue 未标资助号5Study on the performance of air-conditioner with variable speed compressors Shao Shuangquan,Shi Wenxing,Li Xianting,Yan QisenProceedings of 1st International Conference on Sustainable Energy Technologies (SET), 12-14 June , Porto, Portugal标注资助号6Performance of Multiple Variable Refrigerant Flow Air Conditioning System with Heat Recovery. Shao Shuangquan,Shi Wenxing,Li XiantingYan QisenProceedings of 1st International Conference on Sustainable Energy Technologies (SET), 12-14 June , Porto, Portugal标注资助号7An Experimental Investigation into the Dynamic Behavior of a Variable Displacement Compressor Tian Changqing,Dou Chunpeng,Yang Xinjiang,Li Xianting,Yan Qisen Society of Automotive Engineers (SAE) Congress 未标资助号1获奖复杂制冷系统通用建模措施与仿真研究 邵双全，石文星，李先庭全国暖通空调制冷学术年会论文集标注资助优秀论文2变频空调系统性能分析石文星, 邵双全, 李先庭全国暖通空调制冷学术年会论文集C. 203-207标注资助优秀论文3变排量压缩机汽车空调系统特性研究窦春鹏、田长青、杨新江、李先庭、彦启森全国暖通空调制冷学术年会论文集C标注资助优秀论文1专利变排量斜盘式压缩机活塞行程测量措施及其装置 窦春鹏，田长青，杨新江，等中国专利，发明专利，02128862.32一种变排量斜盘式压缩机活塞行程测量装置窦春鹏，田长青，杨新江，等中国专利，实用新型， ZL02246764.51软件变排量压缩机汽车空调系统动态仿真软件2基于两相流体网络模型复杂制冷系统仿真软件注1、 “成果类型”栏，分为“专著 / 期刊论文 / 会议论文 / 专利 / 获奖 / 其她”六类，请归类集中填写并单独编号；注2、 “成果阐明”栏，用于填写如刊物名、获奖类别、级别等必要的阐明和便于其她人查询的信息，具体规定见撰写提纲；注3、 “标注状态”栏，用于阐明有无标注“自然科学基金资助”及项目批准号等，具体规定见撰写提纲。附表2、基金资助项目记录数据表（本表是针对多种性质基金项目收集数据以便进行整体资助效果分析使用，并非规定每个项目都具有如下各类成果，特别是成果推广栏目，重要针对重大项目或某些得到应用的项目，没有可空白不填。）获奖(项)国家级省部级国际学术奖其他自然科学奖科技进步奖发明奖自然科学奖科技进步奖一等二等一等二等一等二等一等二等一等二等专著/论文（篇）刊登论文数（含已录取稿件数）四大检索系统专著国际会议全国性会议收录状况中文外文特邀报告分组报告特邀报告分组报告国际刊物国内核心刊物国内一般刊物SCIEIISTPISR已出版待出版已出版待出版731110361专利及其他专利（项）成果推广及经济效益其他成果国内国外可推广项数已推广项数经济效益（万元）软件/数据库图表/图集新仪器/新措施鉴定及其他申请批准申请批准2210021人才培养及学术交流人才培养（人）举办学术会议次数及参与人数博士后博士研究生中青年学术带头人国际国内出国参与国际学术会议人数在站出站在读毕业在读毕业40岁如下40-50岁次数人数次数人数次数人数11111221 注：此表记录数据必须与表2成果目录表和报告正文中的阐明相一致。如有国际学术奖、软件、图集、组织国际会议等，具体内容须在报告正文中描述。项目负责人签字及审核意见表项目负责人承诺：我所承当的项目（编号：50176028 名称：无级变容量制冷系统的稳定性研究）结题报告内容填写实事求是，数据详实。在此后的研究工作中，如有与本项目有关的成果，将标注“国家自然科学基金资助”，并报送国家自然科学基金委员会。负责人（签章）：日期：项目依托单位科研管理部门审查意见：经办人（签章）： 单位公章：日期：科学处审核意见：完毕状况综合评分（划）优良中差负责人（签章）：日期：科学部核准意见（对重点、重大、国家杰出青年科学基金项目）：负责人（签章）：日期：评估组或委领导意见（重要对后期评估和重点、重大、国家杰出青年基金等特殊项目）：组长或委领导（签章）：日期：国家自然科学基金资助项目经费决算表结题种类（正常） （金额单位：万元）填报阐明： 电子表格与书面材料所报送的决算状况必须保持一致。项目（课题）名称无级变容量制冷系统的稳定性研究项目（课题）负责人李先庭批准号50176028 已拨入经费（总额）20.0000科 目预算经费调节经费预算总经费经费支出说 明一研究经费0.00000.00000.000014.00991科研业务费0.00000.00000.00005.0608（1）测试/计算/分析费（2）能源/动力费（3）会议费/差旅费1.0671（4）出版物/文献/信息传播事务费3.9937（5）其他2实验材料费0.00000.00000.00001.9081（1）原材料/试剂/药物购买费1.9081（2）其他3仪器设备费0.00000.00000.00007.0410（1）购买7.0410（2）试制4实验室改装费5协作费二国际合伙与交流费0.00000.00000.00002.98791项目构成员出国合伙交流2.98792境外专家来华合伙交流三劳务费2.0000四管理费1.0000合 计 0.00000.00000.000019.9978