制冷系统热交换与防真的研究
制冷空调仿真系统原理及其应用
浅谈制冷空调仿真系统原理及其应用摘要：随着计算机模拟技术的发展，制冷空调相关工作人员已经开发出了制冷空调的仿真系统，基于计算机技术和虚拟现实技术为基础的制冷空调仿真系统，具有仿真功能全面、检测功能全面等优点，被人们不断的应用。
本文先是阐述了制冷空调仿真系统的原理和特征，然后指出了制冷空调仿真系统的应用方面。
关键词：制冷空调；仿真系统；原理及应用随着科技和社会经济发展水平的进步，人民的生活水平不断提高，制冷和空调技术在人们日常生活和工农业生产中得到越来越广泛的应用，使得社会对制冷和空调设备的安装、调试、维修以及管理人员的需求不断增加，为了加快制冷空调的安装、调试、维修和管理人才的培养，降低传统培训方法中出现的各种问题，制冷空调仿真系统应运而生。
一、制冷空调仿真系统原理及特征。
制冷空调仿真系统是以计算机技术和虚拟现实技术为基础，实现对实际制冷空调系统及其工作状态的计算机模拟仿真，它是一个将计算机虚拟技术应用到制冷空调操作培训的一款仿真应用软件，利用它进行制冷空调系统的学习和培训，可以帮助学生掌握有关理论，提高操作水平，提高学生的学习效果，同时还可以有效降低培训费用，提高培训的可靠和安全程度。
制冷空调仿真系统作为一个培养从事于制冷与空调专业技术学校学生的应用软件，它可以安装在windows2000及以上的操作系统上，分为单机版和网络版两种版本，其中单机版只需在一台微机上进行，其模拟操作过程在一个显示器模拟仿真面板上进行。
制冷系统的内部结构和实际工作流程可以通过三维动画进行演示，经过大量的实践证明，这种教学方式不仅可以有效提高学生的学习效率，还可以大大降低培训费用。
在线运行的制冷空调仿真系统的工作方式则是将教学系统与实际系统相连接，这时，除了操作者的操作面板是采用的仿真系统之外，其他与实际现场操作情况一样，因为操作者可以通过制冷空调仿真系统和真实系统之间的连接来感受近似真实的操作环境，提高自己的操作能力。
制冷系统中的换热器优化设计研究
制冷系统中的换热器优化设计研究引言随着科学技术的不断发展，制冷系统在人们的生活和工业生产中扮演着重要的角色。
然而，制冷系统的能源消耗和环境污染成为了当前亟待解决的问题。
换热器作为制冷系统中的核心组件，其设计优化对于提高能源利用效率和减少环境影响至关重要。
本文将针对制冷系统中的换热器优化设计展开探讨。
换热器的基本原理和作用换热器是将两种流体进行热交换的设备，通过将高温流体的热量传递给低温流体，实现能量的传递和转换。
在制冷系统中，换热器主要用于吸收热的蒸发器和释放热的冷凝器，起到热量交换的关键作用。
换热器的优化设计方法1. 热力学设计方法热力学设计方法是一种通过热力学分析来确定换热器的最佳工作参数的方法。
其关键在于确定合适的换热面积和流体流速，以最大化热传递效率。
通过数值模拟和实验验证，可以优化设计结果。
2. 流体动力学设计方法流体动力学设计方法是一种通过流体动力学分析来确定换热器几何形状和流体通道的方法。
通过优化流体通道的形状和尺寸，可以改善流体的传热和流动性能，从而提高换热器的效率。
3. 材料选择和表面处理选择适合的材料和进行表面处理是换热器优化设计的重要环节。
材料的导热性能和耐腐蚀性能对换热器的性能具有重要影响。
同时，采用表面处理技术可以增加热传递表面的热交换系数，从而提高传热效率。
换热器优化设计的挑战和解决方案1. 热负荷不匹配的问题制冷系统中，蒸发器和冷凝器的热负荷往往存在不匹配的情况。
这导致换热器在运行过程中可能出现部分区域温度过高或过低的问题。
解决这一问题的方法是通过设计多级换热器或采用调节装置来实现热负荷的平衡。
2. 换热介质的选择问题换热介质的选择对于换热器性能的影响非常大。
目前，常用的换热介质包括水、空气和制冷剂等。
根据工况条件和性能要求，选择合适的换热介质是优化设计的关键。
3. 温度和压力的变化问题制冷系统中，温度和压力的变化会对换热器的性能产生不利影响。
为了解决这一问题，可以采用层流设计来减小温度和压力的波动，或者增加管道的直径和壁厚来提高抗压能力。
制冷空调系统仿真技术与原理
制冷空调系统仿真技术与原理嘿，你有没有想过，在炎炎夏日，一走进房间就能被凉爽的空气包围，这制冷空调的背后可有着超级神奇的技术呢！今天我就来给你好好讲讲制冷空调系统仿真技术与原理。
咱先来说说制冷空调的基本原理吧。
想象一下，制冷就像是一场热量的“大迁移”。
空调里有个叫制冷剂的东西，这制冷剂就像是一个勤劳的小搬运工。
它在空调系统里跑来跑去，把室内的热量搬到室外去。
怎么搬的呢？这就涉及到一些奇妙的物理变化啦。
制冷剂在蒸发器里的时候，它会从液态变成气态。
这个过程就像是水变成水蒸气一样，不过制冷剂的这个变化可不得了。
它在变成气态的时候，就像一个饥饿的怪兽，大量吸收周围的热量。
这个热量就是室内的热量啊，所以室内就开始变凉快了。
然后气态的制冷剂就跑到压缩机那里去了。
压缩机就像是一个大力士，把气态的制冷剂使劲儿压缩。
这一压缩，制冷剂就变得压力很高，温度也很高，就像一个被激怒的小野兽，充满了能量。
接着，这个高温高压的制冷剂就跑到冷凝器里去了。
冷凝器呢，就像是一个冷静的指挥官，让制冷剂在这里把热量释放出去。
制冷剂一释放热量，就又从气态变回液态了。
这个过程就像是小野兽被驯服了一样，变得温顺起来。
最后，液态的制冷剂又通过节流装置，回到蒸发器，开始新的一轮热量搬运工作。
那制冷空调系统仿真技术又是怎么回事呢？这就像是给空调系统做一个超级逼真的“模拟游戏”。
我有个朋友小李，他就是专门研究这个的。
有一次我问他：“小李啊，你这天天捣鼓的空调系统仿真技术，到底是个啥呀？”小李笑着跟我说：“你看啊，我们要是直接去研发或者改进一个空调系统，那得多费劲啊。
万一设计出来有问题，那可就浪费了好多材料和时间。
这个仿真技术呢，就像是在电脑里先建一个空调系统的‘虚拟模型’。
”他这么一说，我就有点明白了。
这个虚拟模型可厉害了，它可以模拟空调系统在各种情况下的运行状态。
比如说，不同的环境温度、不同的使用时长、不同的室内外温差等等。
就像你在玩一个超级复杂的游戏，你可以设置各种各样的场景来看看这个空调系统会有什么样的反应。
空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析
与电力机械 & Electric Power Machinery
计算机应用与 IT 技术
空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析
张成义， 孙金鹏， 朱启振， 孙德锋
（山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013）
摘要：引入稳态流体管网的解算方法，建立了翅片管表冷换热器、板式换热器的数值传热模 型，利用 FOR TR AN 语言编制了相应程序。基于实验室的空调系统，在冬季供暖工况下对该模型 进行了验证，模拟值与实测值的误差在 10%以内。在不同工况下对系统热力特性进行了数值模拟， 得到了热源侧供水温度、空调机组进风温度以及用户侧流量三者与系统换热量的函数关系，对空 调系统的节能控制策略提供了参考。
2 46.130 45.526 - 1.31 38.313 38.055 - 0.67 34.608 34.387 - 0.64
１．５￣７．５ｍ３／ｈ 范围内变化，用户侧供回水
3 47.881 47.229 - 1.36 39.302 39.083 - 0.56 35.809 35.233 - 1.61 4 48.564 47.895 - 1.38 38.875 38.830 - 0.11 35.807 34.779 - 2.87 5 49.153 48.527 - 1.27 38.615 38.859 0.63 35.864 34.718 - 3.20 6 49.868 49.297 - 1.15 38.495 39.038 1.41 35.985 34.773 - 3.37 7 50.694 50.160 - 1.05 38.419 39.096 1.76 36.129 34.571 - 4.31 8 51.023 50.518 - 0.99 37.644 38.439 2.11 35.847 33.585 - 6.31 9 51.759 51.258 - 0.97 37.273 38.849 4.23 35.769 33.773 - 5.58 10 52.612 52.253 - 0.68 37.327 38.478 3.08 35.989 34.263 - 4.80
汽车空调换热器的仿真模拟与设计
三、设计与制造
微通道换热器的设计需要考虑多个因素，如通道尺寸、通道形状、流体性质 等。在本次演示中，我们采用了一种新型的微通道设计，即蛇形微通道设计。这 种设计具有较高的传热系数和结构稳定性，能够满足汽车空调系统的要求。
在制造过程中，我们采用了先进的微细加工技术，将铝合金材料制成微小的 通道，使得通道壁厚均匀、光滑，以保证换热效果。同时，我们采用了真空钎焊 技术将多个微通道板组合在一起，以避免出现泄漏和堵塞等问题。
汽车空调换热器的仿真模拟与 设计
01 引言
03 设计流程 05 结论
目录
02 仿真模拟 04 仿真结果 06 参考内容
引言
随着科技的不断进步，汽车行业正迅速发展，对汽车空调系统的性能也提出 了更高的要求。汽车空调换热器作为汽车空调系统的重要组成部分，其性能直接 影响到整个空调系统的效果。因此，对汽车空调换热器进行仿真模拟与设计显得 尤为重要。本次演示将深入探讨汽车空调换热器的仿真模拟与设计，以提高汽车 空调系统的整体性能。
基于以上结论，我们提出以下建议：加强对汽车空调换热器的仿真模拟研究， 以进一步提高换热器的性能；在翅片厚度和间距的选择上，要进行多种方案比较， 找到最佳平衡点；优化冷凝器和蒸发器的结构设计，提高热量传递的均匀性；加 强生产过程中的质量控制，确保每个换热器的性能符合设计要求。
参考内容
随着汽车技术的不断发展，汽车空调系统的性能和效率也得到了极大的提升。 然而，传统的汽车空调系统存在着能效比不高、制冷效果不佳等问题。为了解决 这些问题，本次演示研究了一种采用微通道换热器的二氧化碳汽车空调系统，旨 在提高其冷却性能和能源利用效率。
四、性能测试
为了验证微通道换热器的性能，我们进行了一系列实验测试。首先，我们对 微通道换热器的温度分布进行了采集和分析，发现其温度分布均匀、冷却效果显 著。其次，我们对其湿度处理能力进行了测试，发现微通道换热器能够有效地降 低湿度，有利于提高制冷效果。最后，我们对微通道换热器的流量性能进行了测 试，发现其具有较好的流量调节能力，能够适应不同的环境温度和负荷条件。
小型制冷系统稳态运行时的仿真的开题报告
小型制冷系统稳态运行时的仿真的开题报告一、选题背景小型制冷系统广泛应用于各种冷却装置，如冰箱、空调、汽车空调等。
随着对制冷系统能效要求的提高，对其性能的仿真分析显得越来越重要。
目前，已经有不少研究者对小型制冷系统稳态运行过程进行了仿真分析，但是很多研究集中在特定制冷系统的运行过程中。
因此，需要对各种小型制冷系统进行仿真分析，以更好地理解其运行机理。
二、研究内容本文将研究包括制冷剂、压缩机、冷凝器、蒸发器和节流器等组成的小型制冷系统。
在此基础上，将建立小型制冷系统的数学模型，并使用ANSYS等仿真软件进行稳态仿真分析。
具体内容包括：1. 建立小型制冷系统的数学模型。
该模型应包含制冷剂流动、传热和物态变化等过程，并能考虑制冷剂在节流器处的气液相变。
2. 对制冷系统各组件进行构建和装配。
这个过程涉及到如何将数学模型转化为ANASYS中的实体、边界和参数等，并将它们装配成制冷系统。
3. 采用稳态方法进行仿真分析。
稳态仿真需要确定小型制冷系统的热力学参数和能量转化特性，如制冷剂压力、温度、流速、冷凝和蒸发时的传热系数和热流等。
通过仿真和分析，得到该制冷系统在稳态下的性能表现。
三、研究意义本文所研究的小型制冷系统仿真分析，在工业生产中具有重要的意义：1. 稳态仿真为制冷系统的设计和优化提供了重要的支持。
通过仿真得到稳态下的热力学参数和能量转化特性，可以评估不同结构、工况下的制冷系统性能，进行合理的优化设计。
2. 稳态仿真对制冷系统的故障诊断和维护具有指导意义。
可以通过仿真得到小型制冷系统在稳态下的性能表现，帮助工程师了解故障原因和处理措施。
3. 建立数学模型和采用仿真方法有助于理解小型制冷系统的运行机理。
通过仿真分析，可以了解制冷剂的流动和传热特性，探讨不同组件的性能特点，为小型制冷系统的改进和创新提供理论依据。
四、研究进展目前，已经有不少研究者对小型制冷系统进行了仿真分析。
比如，石青良等人研究了一种基于离心压缩机的制冷系统的性能，并进行了仿真分析。
空调冷水系统的仿真数学模型及实验分析
空调冷 水系统 的仿真数学模型及实验分析
张成义 ， 孙金鹏 ， 朱启振 ， 孙 德锋
（ 山东电力工程咨询院有限公 司， 山东 济南 ２ ０ １ ５ ０ ３）
摘要 ： 引入 稳 态流体 管 网的解 算 方法 ， 立 了翅 片 管表 冷换 热 器、 式换 热 器的 数值 传 热模 建 板
ｈ 一分 支 的附加作 用压 头或 自然循 环作用 力 ；
ｈ ＝ １ 【 （ｐ ｌ …ｈ …ｈ ）
，
数及压 降 的计 算式 进行 了总结 ，并 对 它们各 自的优缺 点做 了探讨 。 本文 的工作 是 引入 管 网解算 的基本 方法 ，
利用 空调 系统 中换 热器 中 已有 的经 验关 联式 ，建 立空
调 系统的 节能控 制策略提 供 了参 考。
关键词 ：空调 ； 管 网； 仿真 ； 冷水 系统
●
， － ＿ － ＿ ＿ ＿ ＿ － － － － － － ＿ ＿ － － － － － － － ＿ ＿ ＿ － ． － － ＿ ＿ ＿ － － ＿ － － － ＿ － ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ ＿ Ｉ － － － － － － ＿ ＿ ＿ － － － ＿ ＿ － － － ● ● ● ＿ － ● － － ＿ ＿ － ●
ＡＧ Ｏ （） １
Ｃ（ ｌ 一 Ｆ ｐ络图论 的原理 ， １ ］ 给出了流体管
网计算和调节的数值计算方法 ； 文献［ 分别建立 了表 ２ 】
冷器 和风机 盘管 在大温 差下 的性 能方程 ，定 量分 析 了 冷水 大温差 对表 冷器及 风机 盘管性 能 的影 响 ；文 献［】 ３ 对 国内外翅 片型 表冷器换 热及 压 降关联 式 的研究 进行 了总结 ， 并对 不 同翅片表 冷器 的性 能进行 了评价 ； 文献
密闭式冷却塔冷却过程的换热分析与计算机仿真
由下式确定 :
hw = 980 (1 + 0. 016 tf)
Γ
1/ 3
Do
(12)
上式的实验范围为
:1.
398
<
Γ
Do
<
3.
056
, 0.
694
<
Gmax < 5. 278 。式中 : tf 为喷淋水的液膜温度 ( ℃) ,
取密闭式冷却塔管内流体和喷淋水温度的平均值 ;
Γ为单位宽度喷淋水量 (kg/ (m·s) ) 。
对于光滑管内受迫流动换热 ,按迪图斯2贝尔 特公式[4 ]计算 :
N ui = 0. 023 Rei0. 8 Pri0. 3 (11) 其适用范围可参阅文献[ 4 ] 。 1. 2. 3 管外喷淋水与管外表面之间对流换热系数
根据文献[ 5 ] ,对于如图 3 所示的密闭式冷却 塔的换热盘管与管外喷淋水之间的对流换热系数
密闭式冷却塔是由盘管 、风机 、管道泵 、喷嘴 、 排管 、挡水板等部分组成 ,其典型结构与工艺流程 见图 1 。从工艺设备或冷凝器等出来的温度较高 的水 ,由冷却水泵加压输送到密闭式冷却塔的冷却 盘管中 ,利用管道泵将冷却塔底池中的循环水抽吸
到换热管束上方的喷淋水分配器中 ,通过喷淋水分 配器将水喷淋到冷却盘管外表面 ,使管外表面形成 连续均匀的薄水膜 ,喷淋水膜吸收盘管内冷却水的 大量热量迅速蒸发 ,使冷却水的温度降低 。与此同 时 ,安装在挡水板上面的风机抽吸空气自下而上流 动 ,横掠水平放置的光管管束 ,既可以强化冷却盘 管外表面的放热 ,而且还可以及时带走蒸发形成的 水蒸气 ,以加速水分的蒸发 ,提高冷却效果[2 ] 。
i
3 1
)
(9)
制冷仿真与计算
制冷仿真与计算制冷技术在现代社会中扮演着重要的角色，它不仅广泛应用于家庭和商业场所的空调系统中，还在工业生产、医疗保健和食品储存等领域发挥着关键作用。
为了确保制冷系统的高效运行和节能优化，制冷仿真与计算成为了一项不可或缺的技术手段。
本文将介绍制冷仿真与计算的概念、应用领域以及相关技术方法。
制冷仿真与计算是利用计算机模拟制冷系统的运行过程，以预测和优化系统的性能。
它通过建立数学模型，考虑制冷系统中的各种物理和热力学过程，从而实现对系统行为的准确描述。
制冷仿真与计算可以帮助工程师们更好地了解制冷系统的运行机理，优化系统设计，提高能源利用效率。
制冷仿真与计算在许多领域中都有广泛的应用。
在空调系统设计中，仿真可以帮助工程师们预测系统在不同工况下的性能表现，包括制冷量、能耗、温度分布等。
这些预测结果可以指导系统的优化设计，提高系统的制冷效果和能源利用率。
在工业制冷领域，仿真可以帮助工程师们评估制冷设备的性能，优化制冷循环，提高生产效率。
此外，仿真还可以应用于食品储存和医疗保健等领域，以确保食品和药品的质量和安全。
制冷仿真与计算的技术方法多种多样，其中最常用的方法之一是计算流体力学（CFD）。
CFD可以通过数值求解流体动力学方程，模拟流体在制冷系统中的流动和传热行为。
通过对流体流动和传热的准确描述，工程师们可以更好地理解系统中的热力学过程，优化系统的设计和操作。
此外，有限元法（FEM）和有限差分法（FDM）等数值方法也广泛应用于制冷仿真与计算中，以解决复杂的热传导和热辐射问题。
在进行制冷仿真与计算时，准确的输入数据和模型参数是非常重要的。
工程师们需要收集和分析系统的物理特性、工作条件和环境参数等信息，以建立准确的数学模型。
此外，对于复杂的制冷系统，工程师们还需要考虑多物理场耦合和多尺度问题，以确保仿真结果的可靠性和准确性。
总之，制冷仿真与计算是一项专业而重要的技术，它在制冷系统设计和优化中发挥着关键作用。
通过利用计算机模拟制冷系统的运行过程，工程师们可以更好地理解系统的性能和行为，优化系统设计，提高能源利用效率。
空调制冷系统的仿真和优化初探
【 关键词 】 空调制冷 系统 ； 仿真 ； 优化
随着经济 的快 速发展 ． 微 电子 和计算机技术 发展迅速 ， 很 多微 电 子和计算机软件被应用到空调制冷 系统 的模拟和优化 中 目前全球 的 制冷行 业面临的共 同问题是 Ｃ Ｆ Ｃ的替代 以及 制冷设计 方法 的更 新 ， 这就使得许多 国家在制冷系统方面的研究转 向系统的仿真模 拟 、 设计 的优化等领域 空调是人们生活中使用 比较广泛 的设 备 ， 给人们 的生 活带来 了很 多方便 ． 所 以说对 空调的研究是 非常必要 的 ． 也是具有重 大意 义 的
机械与电子
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科技系统的仿真和优化初探
李 根 正 （ 广 东美 的制 冷设 备有 限公 司 ， 广东 佛山 ５ ２ ８ ３ １ １ ）
【 摘 要】 传统的空调设计方法大多采用样机 的试制 来进行 ， 为了设计 出满足性能要求的空调制冷 系统 ， 需要投入大量的人力和物力。 而仿
空调制 冷系统模型建立 包含以下方 面的内容 ． 即压缩机建模 、 蒸发器
建模 、 冷凝器建模 、 热力膨胀 阀开度 系数 的确定 、 仿 真输人参数等 传 统 的制 冷系统仿真研究 中 ． 基本不 考虑热力参数 的变化 问题 ． 也不考 虑非稳态效应 以及参数 的分布特点 。 而现行 的制冷 系统仿 真研究 过程 中． 建立了更能反映 系统运行 的实 际情况 的模 型 ． 而且所 有模型 的建 立都 是考虑 了各种 因素之后进行 的 ． 比如说 系统型式 、 模 型复杂度 以 及模 型准确度等 ． 主要 采取 的是 动态仿真 ， 而动态仿真 能够更好地 了 解系统动态分 布参数 ． 还 可以优化 系统 匹配 。 另外 ． 在制冷 系统 的仿真 １ 国内外的研究进展 模型建立过程 中 ． 要借 助一 些 比较智 能的软件 ． 比如说 Ｆ ｌ ｏ ｗ ｍ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ 软 利用这种软件可以迅 速地 、 有效 地建立精 细的模型 ， 还可 以进 行 比 空调是人们生活 中非常常见的 ． 给人们的生活创造 了非常舒适 的 件， 这些智能软件 的利用使得空调 制冷 系统的研究更加 的 环境 ． 并 且空调在很多 国家都得到了比较广泛 地应 用 。特别是在科技 较完备 的分析 ． 发达 的今天 ． 空调制作技术 已经是一个非 常成熟的技术 ， 各个国家 的 顺 利 空调技术发展都 比较快 而对于空调制 冷系统 的研究更多 ． 技术工作 ４ 空调 制冷 系统 ・ 性能 优 化 的 研 究 者通 过对制冷系统 的研究 ．并且依据科 学的分析数据建 立了数学模 空调制 冷系统 的研究 目标是实 现制冷 系统性 能的最优化 ． 而实现 型． 而且运用计算机模拟仿真 、 最优化技 术来进 行制冷系统性能测定 ， 制冷系统最 优化就是要依靠 一些适 宜的方法 ． 来研 究空调制冷 系统的 逐渐地提高制冷系统 的性能 很 多国家都 比较重视 空调制冷系统 的研 究 ． 特别是 挪威 ， 已经将 动态特性 ． 最终要 达到制冷 系统各部件 之间匹配 良好以及系统性 能热 空调制冷系统 的研究作为一个重要的研 究课题 ．而且还有很多 国家 ， 力经济最优 化 ． 系统性 能最优化 是对 空调制冷 系统研究 的最 终 目 标 比如德 国 、 日 本、 丹麦 、 美 国等 ， 都加大对制冷系统的研究 ， 可 以说空调 ４ ． １ 制冷 系统设计 最优化 制冷系统的研究研究进入 了新时期 要想实现空调制冷系统性能最优化 ． 就要从制冷系统设计方 面人 手． 要做到制冷 系统 设计最优 化 ． 在传统 的制冷系统设计 中有一些 需 ２ 空 调 制冷 系统 简 介 要遵循的设计原则 ． 但 是随着社会 和经济地不 断发展 ． 材 料在不 断地 系统的结构也 在发生着变化 ． 因此传统 的一些设计 原则 已经不 空调的制冷系统有 以下部分组成 ， 它包含了压缩机 、 冷凝器 、 蒸发 更新 、 器、 膨胀 阀等部分 ． 同时还包含 了一些辅助制冷 系统。 每一个 部分都发 能满足当下制冷 系统的发展 ．所以慢慢地衍 生出新 的设 计原则 和方 比如说系统仿 真就是一种衍 生出的 、 比较 有效 的制冷 系统设计研 挥着比较关键 的作用 ． 比如说压缩机的作用主要是将蒸发器 中的制冷 法 ． 剂吸人． 然后再排 入到冷凝 中， 起到 了制冷剂的输送作用 ： 冷凝器 的作 究方法。这 种方法 的优势 在于可以减少研究 的盲 目性 。 用主要 是将制冷剂冷凝成液体 。 而空调制冷的具体原理是各制冷 系统 中元件的综合作用 ．这几个制冷部分通过连接形成一个封 闭系统 ． 在 这个封闭的系统 中压缩机将蒸发器所 产生的低温低 压制冷剂蒸气 吸 人汽缸内 ． 然后通 过一 系列 的作用将汽缸内的高压制冷制蒸气排 到冷 凝器中 ． 在冷凝器 的作用下 ． 制冷剂变成液态 ， 再通过膨胀 阀的作用 进 入蒸发器 ． 在蒸发 器内制冷剂汽化 ． 这整个过程实现了制冷效 果ｌ ｌ ｌ 。 制冷系统设计 优化是 整个制 冷系统优 化的第一阶段 ． 需要建立一 个动态的仿真模 型 ． 然后从技 术和经济角度 出发 ． 去预测 整个制冷 系 统的性能 ． 检验 系统结构参数 和运行参数 是否匹配 ． 可以说实现 了两 个参数的最优匹配就实现了制冷系统的最 优设计 而且在 制冷 系统最 优设计过程 中． 不仅要注意实现两个 参数（ 结构参数和运行参数 ） 的匹 配． 还要实现空调的节能节材［ ３ １ ４ ． ２ 制冷系统控制最优化 要实现空调制 冷系统性 能的最优化 ．不仅要 从设 计最优化人手 ． 而且要实现制冷系统控制 的最优化 而制冷 系统控 制优化 主要涉及 的 内容有优化变量选 取以及 约束条件 的确定 ． 制冷系统控制很大程度地 影响着制冷 系统 的有效性 和实用性 优化 变量选取 主要 说的是压缩 机、 冷凝器 、 蒸发器等部分的结构状 态参数 和一 些相关的特性值 ， 而制 冷系统的约束条件确定是一个极 为严密的过程 ． 需要通过计算制冷剂 侧热力及阻力 、 空气侧热力及阻力等来 确定 约束条件。更重要 的是 约 束条件确定必须根据空调制冷系统的实际工作情 况进行 ［ ３ １ 。 总之 ． 要 实现空调制冷 系统性能最优 化 ． 就要实 现制玲系统设计 以及制冷系统控制最优化 同时从这两个方面着手 ． 一定可 以逐 渐地 实现空调制冷系统性能最优化
空调器制冷系统仿真技术实用化研究
制冷空调空调器制冷系统仿真技术实用化研究Ξ春兰集团 陶建幸春兰电器研究所 孙庆宽 杨亚东摘 要 从空调器产品设计应用的实际出发,研究了制冷系统仿真技术实用化的若干关键技术问题。
针对本公司空调器产品的具体实际情况,建立了各部件模型和系统仿真算法,并用VB开发了友好的软件界面。
通过大量实验验证,证明了软件的实用性。
关键词 空调器 模型 仿真 软件 1 引言制冷系统仿真技术从20世纪70年代末提出,至今已有30余年的发展历史,这期间随着制冷技术和计算机技术的高速发展,制冷系统仿真技术也逐步形成并在实用中进一步完善。
同时,随着理论上诸多基本问题的解决,如今的制冷系统仿真技术正在逐步向着实用化转化[1]。
在此背景下,我公司与上海交通大学以房间空调器制冷系统性能仿真为题,在仿真技术的实用化研究方向开展了卓有成效的技术合作,通过开展大量的理论与实验研究,现已成功开发出房间空调器的性能仿真软件,开始应用于房间空调器的研制与生产。
2 仿真技术实用化中的问题探讨制冷系统仿真技术从理论上向实际应用过渡,会遇到许多实际问题,这些问题是以前理论研究中予以回避或未引起重视的问题,下面分别予以讨论。
211 仿真技术实用化中的各个环节的良好衔接仿真技术的实用化,需要有三个环节的配合: (1)仿真技术基础研究环节:提出合适的仿真方法、开发出达到要求的程序与文档;(2)仿真技术的消化与应用研究环节:吸收和消化前一环节的成果,使自身具备二次开发的能力,并结合生产实践提出进一步的要求与修改方案;(3)仿真技术实际应用:实际使用仿真软件提高工作效率,改进产品性能,并反馈仿真软件的使用情况,为仿真软件的改进提高提供第一手资料。
与以往的技术开发方式相比,该项技术开发,紧密围绕实际应用,使技术的实现和反馈、发展贯穿整个技术开发过程,从而可以实现仿真技术更加全面的应用和发展,并使该技术具备较强的二次开发能力,为仿真技术的真正实用化和进一步拓展应用范围奠定基础。
空调制冷系统的仿真和优化初探
空调制冷系统的仿真和优化初探作者：李根正来源：《科技视界》2014年第18期【摘要】传统的空调设计方法大多采用样机的试制来进行，为了设计出满足性能要求的空调制冷系统，需要投入大量的人力和物力。
而仿真软件的发展使得空调制冷系统的仿真成为可能，设计员通过仿真可以在产品生产之前及时发现问题，及时调整和优化设计，从而降低空调生产的人力、物力等成本。
本研究综述了空调制冷方面的内容。
【关键词】空调制冷系统；仿真；优化随着经济的快速发展，微电子和计算机技术发展迅速，很多微电子和计算机软件被应用到空调制冷系统的模拟和优化中。
目前全球的制冷行业面临的共同问题是CFC的替代以及制冷设计方法的更新，这就使得许多国家在制冷系统方面的研究转向系统的仿真模拟、设计的优化等领域。
空调是人们生活中使用比较广泛的设备，给人们的生活带来了很多方便，所以说对空调的研究是非常必要的，也是具有重大意义的。
1 国内外的研究进展空调是人们生活中非常常见的，给人们的生活创造了非常舒适的环境，并且空调在很多国家都得到了比较广泛地应用。
特别是在科技发达的今天，空调制作技术已经是一个非常成熟的技术，各个国家的空调技术发展都比较快。
而对于空调制冷系统的研究更多，技术工作者通过对制冷系统的研究，并且依据科学的分析数据建立了数学模型，而且运用计算机模拟仿真、最优化技术来进行制冷系统性能测定，逐渐地提高制冷系统的性能。
很多国家都比较重视空调制冷系统的研究，特别是挪威，已经将空调制冷系统的研究作为一个重要的研究课题，而且还有很多国家，比如德国、日本、丹麦、美国等，都加大对制冷系统的研究，可以说空调制冷系统的研究研究进入了新时期。
2 空调制冷系统简介空调的制冷系统有以下部分组成，它包含了压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部分，同时还包含了一些辅助制冷系统。
每一个部分都发挥着比较关键的作用，比如说压缩机的作用主要是将蒸发器中的制冷剂吸入，然后再排入到冷凝中，起到了制冷剂的输送作用；冷凝器的作用主要是将制冷剂冷凝成液体。
制冷空调系统的仿真设计方法研究
工程的发展促 进 了仿真技术 的广泛应 用。而计算 机 的出现及计 算技术的发展则为仿真技术提供 了
强有力的手段和工具。仿真在工程系统研究 的各
个 阶段 ， 如方案论证 ， 系统对象和基本部件 的分析、 初步设计 、 详细分析及分 系统试 验等各个 阶段 ， 均 发挥 了显著的作用。
可用一组传递 函数来 表示 ， 中参 数 由实验来 确 其 定， 黑箱模型通常用来研究制冷及空调 自动控制 问
题。
（） ２ 单区模型 单区模 型适 用 于满 溢式 或壳 管式 热交 换器。 然而 ， 热交换器 中制冷剂太 多沿 管路流 过两 个不 同区域 ， 两相区和单相 区 ， 因而单 区集 中模型 的应 用并 不 广 泛 。 （） ３双区模型
于系统或活动本质 的实现。
所谓的仿真技术 ， 以相似原理、 是 系统技术 、 信 息技术以及仿真应用领域 的有关专业技术为基础 ，
以计算机系统 、 与应用有关 的物理效应设备及仿真 器为工具 ， 利用模型对系统 （ 已经有 的或设想的 ） 进 行研究的一 门多学科 的综合性 的技术。现代 的仿
对计算机辅助人机工程技术研究的真正兴起 、 并有组织地进行首先是从人机交互技术 的 研究开 始的 ， 主要体现在人机工程设计软件开发方面 。现 有的专用计算机辅助人机工程设计 软件的功能主
要集 中在三 个 方 向 ：１ 面 向人 机作 业 标 准 的作 业 （）
统模型的关键 和基础。
ห้องสมุดไป่ตู้
有效的方法是模型法 。 用数学模型进行 的仿真 ， 称为数学仿真 。数学
模型是描述系统某些特征 、 过程数 学关 系式 。它用
空调制冷系统动态仿真的研究
空调制冷系统动态仿真的研究一、多联式空调系统概述（一）基本工作原理多联式空调系统是一种通过控制压缩机制冷剂循环量和进入室内换热器制冷剂流量，以满足室内冷热负荷需求的空调系统。
在该系统中，主要通过多级压缩机、变频压缩机等，实现对压缩机制冷循环量的控制；通过在制冷系统中设置电子膨胀阀，调节室内外换热器的传热面积或风扇转速，以实现对室内换热器制冷剂流量的控制。
多联式空调系统的工作原理为：由控制系统负责采集相关参数，包括室内舒适性参数、室外环境参数、表征制冷系统运行参数等，根据相关参数控制空调系统电子膨胀阀、电磁阀、风扇等部件，以实现对室内制冷量或制热量的适当调节，使室内始终保持舒适的温度环境。
（二）主要特点1.节能效果好。
多联式空调系统的机组最高能效比EER值设计在机组满负荷的50%—75%之间。
相比一般单元式空调机而言，若该系统处于满负荷运行状态，则其能效比值并不高，未能显示出节能的优势；若将该系统的运行负荷范围对应于变频压缩机的高效区，使机组在50%—75%负荷范围内运行，那么其能效比值可比满负荷运行状态提高15%—30%，大幅度提升了机组的工作效率。
2.变频调节灵活。
多联式空调系统既可以实现各室内机的单独控制，也可以實现室内机与室外机的协调控制，同时还可以通过自动调节压缩机的转速使系统适应负荷的变化，合理分配制冷剂的流量，提高温度控制的精确性。
尤其在空调运行时间不规律、负荷变化较大的建筑中，因多联式空调系统具备变频调节灵活的特点，所以与一般中央空调相比能够降低25%左右的能耗。
3.扩展能力强。
在多联式空调系统中，室内机和室外机可根据用户的需求，选用不同的机型，并在机型配比范围内进行自由组合。
这使得多联式空调系统具备较强的扩展能力，既能够实现分区控制，也能够通过组合实现多种功能，甚至还可以同时满足供热和制冷需求。
4.安装维护简便。
多联式空调系统的室外机可布置在阳台、屋顶等空间，无需配置专用制冷机房；该系统的管线部件具备管径细、体积小的特点，加之使用制冷剂作为能量转换介质，所以该系统的占地空间较小；该系统的室外机体积轻巧，安装简便，并且无需配备专人进行维护，可降低运行维护成本。
软件仿真在制冷类家电产品工质循环热力学过程中的应用
接 获 得 部 分 工 质 循 环 温 度 、压 力 、 过 冷 度 、 过
的焓差是压缩机作功大小的主要参数值 ，因此
热度等主要特性 ， 是使 用较为广泛的一类方法。
但 是 ， 制 冷 系 统 参 数 多 、各 项参 数 之 间 相 互 耦 合 ， 使 得 试 验 研 究 周 期 长 、成 本 高 ，此 Ｃ ｂ ￥ ￣ Ｊ 冷 系 统 内部 的 状 态 参 数 难 以准 确 测 量 。 随 着 计 算
ｑ ｖ ＝ ｑ Ｏ ／ ｖ １ ＝ （ ｈ ｌ — ｈ ４ ） ／ ｖ ｌ （ ｋ Ｊ ／ ｍ ） （ ２ ）
大 多数 制冷 类家 电产 品属 于单 级压 缩制 冷系统 ，由压 缩机 、冷凝器、节流 阀、蒸发器
软件应用 ・ Ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ Ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
软件仿真在制冷类家 电产品工质循环热 力学过程 中的应用
文／ 冯 达 李 明华
讨 论 了 制 冷 类 家 电 产 品 工 质 循 环 过程 热 力学基 础 、分析 和计 算、 系统建 模 ，并对 仿真 软 件 流 程 进 行 了分 析 。
变。 从 状 态 ５到 状 态 ６是 等 焓 节 流 过 程 ， 通 过 节 流 装 置 ，冷 凝 压 力 Ｐ ｋ降 至 蒸 发压 力 Ｐ Ｏ ，
采用试验验证与仿真模拟结合 的方 式，发挥仿 真技术和试验技术各 自的优势 ， 可以减少试验， 节省人力物力 ，提高检测效率 。
压缩 、冷 凝、节 流、蒸 发 四个 过程 依 次 不断循环 ，达到持续制冷 目的。制冷 系统中的 液体工质在蒸发器 中蒸发 ，变成气体 工质，该
制冷空调系统仿真原理与技术
制冷空调系统仿真原理与技术制冷空调系统，那可真是现代生活中的一个神奇存在啊。
想象一下，在炎热得像火炉一样的夏天，或者冷得像冰窖的冬天，一走进房间，空调就能让温度变得那么宜人。
你有没有想过这背后的制冷空调系统是怎么设计和优化的呢？这就不得不提到制冷空调系统仿真原理与技术啦。
我有个朋友，他在一家空调制造企业工作。
有一次，我去他那儿玩，看到他们在捣鼓一些空调的设计图纸和数据。
我就好奇地问他：“你们这是在干嘛呢？就对着这些数字和图，空调就能造出来啦？”他笑着说：“你可别小瞧这些啊，这可是在做制冷空调系统的仿真呢。
”我当时就懵了，仿真？啥是仿真啊？他就开始给我解释起来。
制冷空调系统仿真啊，就好比是给空调系统建一个虚拟的模型，这个模型就像是空调的一个双胞胎兄弟，但是这个兄弟是住在电脑里的。
我们可以在这个虚拟模型里测试各种情况，就像在真正的空调上做实验一样。
比如说，我们想知道在不同的室外温度下，空调的制冷效果会怎么样。
如果没有仿真技术，那我们就得真的把空调搬到各种温度环境下去测试，那得多麻烦啊！简直是要累死人的事儿。
可是有了仿真技术，就简单多啦。
那这个虚拟模型是怎么建立起来的呢？这就涉及到很多原理啦。
制冷空调系统主要是由压缩机、冷凝器、节流装置和蒸发器这几个部分组成的。
这几个部分就像是一个团队里的不同成员，各自有着不同的任务。
压缩机就像是一个大力士，把制冷剂压缩成高温高压的气体。
冷凝器呢，就像是一个散热器，把热量散发出去。
节流装置就像是一个阀门，控制着制冷剂的流量。
蒸发器则是让制冷剂蒸发吸热的地方。
我们要把这些部件在虚拟模型里准确地描述出来，就得用到物理学的知识啦。
像热传递的原理，在这个仿真里就特别重要。
热量从高温的地方传到低温的地方，就像水往低处流一样自然。
在空调系统里，热量就是这样在各个部件之间传递的。
我们要通过数学方程来描述这个过程，这些方程就像是这个虚拟模型的骨架一样。
比如说，傅里叶定律就可以用来描述热传导的过程。
浅谈制冷空调仿真系统原理及其应用
浅谈制冷空调仿真系统原理及其应用随着计算机模拟技术的发展，制冷空调相关工作人员已经开发出了制冷空调的仿真系统，基于计算机技术和虚拟现实技术为基础的制冷空调仿真系统，具有仿真功能全面、检测功能全面等优点，被人们不断的应用。
本文先是阐述了制冷空调仿真系统的原理和特征，然后指出了制冷空调仿真系统的应用方面。
标签：制冷空调；仿真系统；原理及应用随着科技和社会经济发展水平的进步，人民的生活水平不断提高，制冷和空调技术在人们日常生活和工农业生产中得到越来越广泛的应用，使得社会对制冷和空调设备的安装、调试、维修以及管理人员的需求不断增加，为了加快制冷空调的安装、调试、维修和管理人才的培养，降低传统培训方法中出现的各种问题，制冷空调仿真系统应运而生。
一、制冷空调仿真系统原理及特征。
制冷空调仿真系统是以计算机技术和虚拟现实技术为基础，实现对实际制冷空调系统及其工作状态的计算机模拟仿真，它是一个将计算机虚拟技术应用到制冷空调操作培训的一款仿真应用软件，利用它进行制冷空调系统的学习和培训，可以帮助学生掌握有关理论，提高操作水平，提高学生的学习效果，同时还可以有效降低培训费用，提高培训的可靠和安全程度。
制冷空调仿真系统作为一个培养从事于制冷与空调专业技术学校学生的应用软件，它可以安装在windows2000及以上的操作系统上，分为单机版和网络版两种版本，其中单机版只需在一台微机上进行，其模拟操作过程在一个显示器模拟仿真面板上进行。
制冷系统的内部结构和实际工作流程可以通过三维动画进行演示，经过大量的实践证明，这种教学方式不仅可以有效提高学生的学习效率，还可以大大降低培训费用。
在线运行的制冷空调仿真系统的工作方式则是将教学系统与实际系统相连接，这时，除了操作者的操作面板是采用的仿真系统之外，其他与实际现场操作情况一样，因为操作者可以通过制冷空调仿真系统和真实系统之间的连接来感受近似真实的操作环境，提高自己的操作能力。
制冷空调仿真系统具有众多的功能，主要包括制冷系统、冷库系统、风柜系统和电器系统四大部分构成，其模拟数据与实际设备的数据相吻合。
制冷空调系统仿真那些事
制冷空调系统仿真那些事在写这篇文章以前，先简单谈谈我是谁？本人是一名仿真工程师，从事制冷空调系统仿真。
为什么要写这篇文章？主要是闲来无事，来论坛叨叨！说说仿真这些事。
下面以问题的形式谈谈自己的观点，感兴趣的同行可以一起拍砖！（1）什么是仿真，什么模拟那？搞计算的人可能听到这样的问题没什么奇怪的？计算机技术作为理论分析、试验技术的第三种研究手段，也不是什么新东西。
仿真简单理解就是仿造真实，如何去实现那？针对实际物理模型进行数学建模。
在仿真工程师眼中你在实验中使用的说有部件都是一个数学模型，数学模型简单理解就是描述部件物理特性的数学方程（组）。
本人以前读研究生的时候老师就问我，什么是仿真，什么是模拟？两者有什么区别？其实在实际中我们没有必要刻意去区分，应用中两者的英文都是sumulation。
比较起来，总的来说仿真的概念要大于模拟的范畴。
一般情况下，我们通常对CAE、CFD技术进行的数字化设计，称之为模拟；对数学建模过程称之为仿真设计。
（2）什么是系统仿真？系统仿真的过程就是系统部件数学建模的过程。
系统仿真中，个人觉得必须有这样的概念：对于系统中涉及的任意部件建模过程--部件模型=输入+模型+输出，可以这样说：输入是自变量，模型是描述部件物理特性的数学方程组，输出就是因变量。
系统级仿真其实就只将这些描述部件的数学方程组耦合在一起，通过一定的算法求解方式得出系统级的输入和输出的关系。
（3）部件模型仿真在这里面我们必须来说“模型”，针对一个物体描述它所有特性的数学方式有很多，我们可以从详细描述模型物理特性去建立数学模型，这就是我们说的参数化模型。
也可以从描述模型输入和输出参数关系特性的角度去建立一个集中参数模型。
总的来说，不管你选用什么形式的建模方式，你只要保证你的一个输入可以得出一个对应正确的输出就可以了。
至于中间模型采用什么样的数学建模方式，我们可以完全不去理会。
在这里我们必须谈下，通用性模型和专用模型。
制冷空调系统建模与仿真
空调压缩机虚拟样机开发中的建模与仿真摘要：该文介绍了建模与仿真技术在开发新型汽车空调旋叶式压缩机虚拟样机中的应用。
该虚拟样机由产品的三维几何模型、动力学模型和反映其工作过程(热力学、流体力学、传热传质等过程)的动态数学模型为基础，利用虚拟样机对压缩机性能进行了仿真研究和优化。
关键词：虚拟样机；制冷压缩机；计算机仿真1引言随着计算机技术的飞速发展，压缩机的设计与研究已经从传统的经验或半经验方法逐步转向虚拟样机开发这一先进有效的手段。
虚拟样机是一种基于建模与仿真的设计，包括几何形状、传动的联接关系、物理特性和动力学特性的建模与仿真。
本文利用建模与仿真技术开发了一个汽车空调用旋叶式压缩机的虚拟样机，它具有与真实压缩机一致的内在和外观特性，即模拟了其运动学、动力学和工作过程(热力学、流体力学、传热传质)的性能。
该虚拟样机已在产品和实际开发和制造中发挥了重要的理论指导作用。
2旋叶式制冷压缩机简介新型旋叶式压缩机由于其对汽车空调良好的适应性，目前在国内外得到了大力发展。
这种压缩机结构设计巧妙，结构紧凑，每个工作基元在一转当中有两次吸排气，转子运动平稳，整机的振动小、噪声低。
在日本和美国的一些压缩机制造公司已进行大批量生产。
在国内，旋叶式压缩机还处于引进、消化和设计开发阶段。
图1为旋叶式(又称滑片式)压缩机的结构示意图，该压缩机的结构特点为：1)缸内壁型线为多段复杂型线光滑连接而成，转子与气缸同心放置，无偏心。
2)转子和气缸短轴处的密封圆弧段将气缸分成两个压缩腔，两组吸、排气口相错180°布置，使作用在转子上的径向气体力基本平衡，卸除了轴承的径向负荷。
3)为改善叶片运动，叶片斜置。
4)转子与气缸同心，这给机器的制造和安装带来了极大的便利。
5)采用压力供油，以起到润滑和密封作用。
1-排气阀2-转子3-气缸4-滑片5-吸气口图1 压缩机结构简图[1]旋叶式压缩机主要用于小型气体压缩装置和汽车空调系统中，另外还在机舱、军用车辆及民用住宅等空气制冷空调系统中有所应用。
146 基于AMESim的家用空调制冷系统仿真分析
基于Amesim的家用空调制冷系统仿真分析王晓春（海尔家电产业集团,青岛,266101）摘要：本文利用Amesim对家用空调制冷系统进行仿真定量分析。
文中对额定制冷、中间制冷工况下不同管路分流情况的制冷量、输入功率、吸排气温度等参数进行了仿真对比分析。
分析表明，三进三出分流方案可以避免管内制冷剂过热区域长度过长，能够有效利用两相区域进行换热，从而提高整机的换热能力。
关键词：家用空调，制冷系统，Amesim0 前言传统的制冷系统及部件研究是通过实验方法进行的，可以直接获得制冷系统及部件的主要特性，有参数多、耦合性强等特点，需要大量的实验资源进行研究，且系统内很多参数难以准确测量。
然而，在现代空调品质要求高，越来越最求系统精确化的背景下，纯粹依靠实验成本高，周期长，即使精确实验也很难明显优化产品新更能。
随着计算机技术的发展，基于模型的制冷系统计算仿真模拟技术得到快速发展。
通过建立部件和系统模型进行仿真模拟计算，完成空调整机制冷、制热量定量模拟仿真工作，快速地预测制冷系统的性能，并进行迭代优化以寻求最优设计方案，减少样机试制数量和实验费用[1] [2]。
另外，仿真模拟可以预测很多实验难以测量的参数，基于仿真模拟还可以进一步优化制冷系统及部件。
制冷系统越是复杂，仿真模拟相对实验研究的优势就越是显著。
本文以海尔某型号柜机空调为例，通过使用Amesim进行整机一维制冷系统仿真，计算了该机型额定制冷工况及中间制冷工况下不同管路分流情况的主要性能指标，与实验进行对比，探究了该软件用于家用空调研发体系的可行性。
1 各部件模型建立本文以某型号柜机为基础，根据几何模型适当简化，搭建起整机系统模型及换热器基本模型。
1.1压缩机模型建立压缩机未考虑实际的结构形式，将实验测试得到的不同转速下的吸、排气压力、功耗及制冷量等相关数据经过一定转换，转换成软件识别的容积效率、等熵效率和机械效率，并辅以排量完成压缩机的参数化[3]，该机型使用的压缩机排量为130 ccm。
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Levenberg — Marquardｔ 优化方法对 BP 神经网络进行改进 提出了制冷系统换热器的统一分布参数模型 方便地以统一的方式加以描述 各相区模型的反复切换 性 热器的稳态特性分析
建立了基于改进 ＢＰ 神
制冷系统蒸发器和冷凝器以及制冷剂各相区的热力参数及其瞬态分布特性
避免了以往制冷系统动态过程仿真中必须进行的 亦可用于换
重庆大学 博士学位论文 制冷系统换热器建模与仿真方法研究 姓名：陈红 申请学位级别：博士 专业：热能工程 指导教师：何祖威 20060301
中文摘要
摘 要
制冷空调系统正在成为世界上消耗能量最多的耗能系统之一 机仿真是实现制冷系统优化设计 统换热器 冷空调产品设计方法现代化的重要体现 蒸发器和冷凝器 是蒸汽压缩式制冷系统中的关键设备 热动力学及计算机仿真的重要内容和难点所在 本文在国内外已有研究成果的基础上 和仿真领域存在的几个主要问题 下五个方面 基于马丁 侯（Martin- Hou）状态方程建立了制冷剂热力参数计算模型 开发了 能够满足制冷空调系统仿真的需要 拓展仿真系统的应用领域 同时 为 制冷系统计算
III
重庆大学博士学位论文
of refrigerant in the algorithm. During the simulation process for different purpose the requirement of simulation speed or precision can be conveniently met by adjusting the magnitude integral step. By the use of the uniform distributing parameter model and numerical simulation algorithm of heat exchanger in refrigeration system, its dynamic and static performances on the sense of distributing parameter are simulated. At the same time the thermodynamical performances of heat exchanger are analyzed and compared for the different refrigerants, in order to verify the validity and universality of the model and simulation algorithm. To the deficiency that exist in the two kinds of typical fuzzy rule models, a nonlinear fuzzy identification method based on entropy-based clustering and local linearization is presented and applied to on- line modeling of heat exchanger in refrigeration system. The method can effectively synthesize the advantages of competitive algorithm, fuzzy system, recursive least-square algorithm and so on. Besides, the method guaranteed fast convergent of identification process and precision of identification result. The validity of identification model is proved by the simulation of dynamic process of evaporator, as well the effect of the structure of input vectors and the clustering state of input on the fuzzy identification result of heat exchanger’s dynamic process is discussed. The simulation results show that the fuzzy rule model and identification method would have quite perfect on-line tracing ability and on- line modeling precision if the operating conditions of heat exchanger change obviously. By the fuzzy rule model to build on- line model of dynamic process of heat exchanger, generally only a few fuzzy rules need to acquire relatively perfect identification precision. The identification examples prove that the fuzzy rule identification model can obtain desirable result but it doesn’t need to input extra disturbance on the system. Furthermore, because the fuzzy rule model of dynamic process of heat exchanger in refrigeration system h olds local linear structure, it is favorable to design the controller of refrigeration equipments with the modern control theories. Keywords Simulation, Modeling, Fuzzy Identification, Refrigeration System. Heat Exchanger,
型具有局部线性化结构 十分有利于利用现代线性控制理论设计制冷系统控制器 关键词 仿真 建模 模糊辨识 换热器 igeration air-condition system now is one of the most energy-consuming systems in the world. Its simulation is not only an important tool for refrigeration system to design, control optimally and match, but also the developing direction of modern method of designing refrigeration air-condition products. Evaporator and condens er (called as refrigeration system’s heat exchanger in the paper) are the crucial parts in vapor compression refrigeration system, whose methods of simulating and modeling are important contexts and hard questions about the thermodynamics and simulation of refrigeration system. Based on the existed research achievements, the main problems on simulating and modeling for the dynamic process of heat exchanger in refrigeration system are presented and studied in the paper. The investigations and results contain the following five parts. The calculation model of thermodynamics parameters for the refrigerant is established, meanwhile, the corresponding simulation module is developed, according to Martin-Hou’s state equation. The calculation results of R12, R22, R502, and R134a show that the module has high precision and can meet the requirements of refrigeration system’s simulation. Furthermore, in order to enhance the operation speed of thermal parameters, the Levenberg — Marquardt optimization method is adopted to improve BP neural network and the new refrigerant state parameters’ model based on the improved neural network is established. A uniform distributing parameter model of heat exchanger in refrigeration system is proposed, so that the thermodynamic parameters and transient distribution properties of heat exchanger and refrigerant’s various phase areas could be described in a uniform way by the model, which may avoid the repeat switch of the different phase area’s former models. In addition to simulate the dynamic process, the model can be utilized to analyze the steady properties of heat exchanger in refrigeration system. According to the tracing view of material point, a general numerical simulation algorithm is established in order to apply for refrigerant’s various phase areas. The algorithm has effectively overcome the numerical stability problems which existed in the former algorithm and calculate successfully the instantaneous position of phase transient points. The spatial discretization is automatically finished in the flow process