随着能源和环境污染问题日益受到人们的重视,汽车的动力来源将由传统的内燃机向电力驱动机发展,而在电动汽车发展的过程中,遇到了很多传统内燃机所没有的问题,正是这些问题使电动汽车还不能很好的普及,本文将重点介绍热泵空调在电动汽车中存在的问题,同时对其主要部件进行设计和优化。电动汽车热泵空调系统中最关键的零部件有换热器、压缩机和电动机,其中换热器对空调性能的影响最直接也最重要,为了降低电动汽车热泵空调系统的能耗,同时减少换热器数量,本文准备设计一种能够满足蒸发、冷凝两用的换热器,目前常用的车用换热器的结构是平行流式蒸发器和冷凝器,因此主要从百叶窗翅片和管道结构来进行优化设计。翅片的结构参数直接影响了蒸发器和冷凝器的工作性能,因此需要研究这些结构参数对百叶窗翅片换热性能的影响,但是车用换热器在工作过程中有相变产生,对其直接进行数值模拟不仅计算量大,而且精度难以保证,故而首先基于某款车用水散热器模型,结合实验值对百叶窗翅片进行数值计算的标定,选择出最符合实验值的湍流模型和壁面函数。通过计算发现当百叶窗开窗角度在18～30°时,空气的流动阻力随着开窗角度的增大而逐渐增大,而换热性能呈现抛物线分布,存在一个最大值;当散热带波距在1.8mm～2.3mm时,空气的流动阻力随着波距的增加而逐渐减小,换热性能也逐渐减小,但是当波距减小到一定值后换热性能基本不变;散热带波高在7.0mm～8.6mm时,随着波高的增加,空气的流动阻力逐渐增大,但是当波高达到一定值时,流动阻力基本保持不变,换热性能的变化规律与流动阻力相同。对于制冷剂流体的流通管道的设计优化,首先确定了蒸发和冷凝的工况点,以此作为后续计算的输入边界条件,然后分析了传统多孔扁管结构在蒸发和冷凝工况下的换热性能,主要考察制冷剂在管内产生相变的量与几何结构的关系,发现传统的多孔扁管由于其在沿流动方向上的规则几何形状,更有利于制冷剂的蒸发,而不利于冷凝。根据分析结果提出了新结构的改进方向,包含两种改进思路,一种思路是只将多孔扁管的直角矩形截面改为带有过渡圆弧的矩形截面,同时考虑凹陷的表面对于蒸发和冷凝性能的影响,经过计算分析发现改进后的新结构在蒸发性能和冷凝性能上都要劣于原始结构,在分析了原因之后提出了第二种改进思路,即在原始结构的基础上,沿制冷剂流动方向在流体通道上布置凹坑等扰流结构,考察不同的绕流结构和布置位置对于蒸发和冷凝性能的影响,计算结果表明对于蒸发性能而言,原始结构的直角矩形相较于其他结构有很大的优势,而对于冷凝性能而言,带有圆形凹坑的结构要优于其他结构,综合考虑以上因素后提出了一种蒸发、冷凝两用的多孔扁管结构。