冷热源系统仿真与模拟技术作业及答案

冷热源系统仿真与模拟技术作业作业一1、下面两个表中数字某地区冬季和夏季某一天24小时温度与时间逐时的纪录，试将它们拟合为解析式。

夏季某一天纪录冬季拟合程序与结果x=1:1:24 %时间y=[9 9 9 8 8 7 8 8 9 10 10 11 12 13 14 15 15 14 14 13 12 11 10 10] %温度plot(x,y,'r*') %绘制散点图hold onz=polyfit(x,y,8) %拟合曲线f=poly2sym(z)t=ezplot(f,x) %绘制拟合曲线axis equalset(t,'color','k','LineWidth',2) %设置颜色线宽grid ontitle('室外计算动态温度变化曲线')xlabel('时间t')ylabel('温度℃')legend('测点温度','拟合曲线',4)x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24y =9 9 9 8 8 7 8 8 9 10 10 11 12 13 14 15 15 14 14 13 12 11 10 10z =-0.0000 0.0000 -0.0003 0.0064 -0.0843 0.6582 -2.8005 5.2339 5.9125f =-4802332636301355/75557863725914323419136*x^8+7770865066390009/118059 1620717411303424*x^7-2582571579625883/9223372036854775808*x^6+7336205 909107015/1152921504606846976*x^5-6072036795535865/72057594037927936*x^4+5928170955810477/9007199254740992*x^3-3153077058300105/1125899906 842624*x^2+5892847258417429/1125899906842624*x+3328416024736531/56294 99534213125101520时间t室外计算动态温度变化曲线温度℃102030405060夏季拟合程序与结果x=1:1:24 %时间y=[22 21 20 20 19 19 20 21 23 25 27 29 31 33 30 30 30 28 27 26 26 25 24 23] %温度plot(x,y,'r*') %绘制散点图 hold onz=polyfit(x,y,8) %拟合曲线 f=poly2sym(z)t=ezplot(f,x) %绘制拟合曲线 axis equalset(t,'color','k','LineWidth',2) %设置颜色线宽 grid ontitle('室外计算动态温度变化曲线') xlabel('时间t') ylabel('温度℃')legend('测点温度','拟合曲线',4)x =1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 2324 y =22 21 20 20 19 19 20 21 23 25 27 29 31 33 30 30 30 28 27 26 26 25 24 23z = 0.0000 -0.0000 0.0006 -0.0137 0.1646 -1.0700 3.7379 -7.0769 26.3189 f =5302894033010137/37778931862957161709568*x^8-4352486954638837/295147905179352825856*x^7+90267959562579/144115188075855872*x^6-7913273719446751/576460752303423488*x^5+1482211298348373/9007199254740992*x^4-4818878662498415/4503599627370496*x^3+8416916732755351/2251799813685248*x^2-995989105349795/140737488355328*x+3704056202434249/1407374883553285101520时间t室外计算动态温度变化曲线温度℃1020304050602、请对下面计算公式编程，用来计算溴化锂溶液的焓值。

a=[-2024.33 163.309 -4.88161 6.302948*10^(-2) -2.913705*10^(-4)];b=[18.2829 -1.1691757 3.248041*10^(-2) -4.034184*10^(-4)1.8520569*10^(-6)];c=[-3.7008214*10^(-2) 2.8877666*10^(-3) -8.1313015*10^(-5)9.9116628*10^(-7) -4.4441207*10^(-9)];t=input('请输入溴化锂溶液的温度:t=','s');t=eval(t);x=input('请输入溴化锂溶液的浓度c=','s');x=eval(x);if ((t>15)&&(t<165))&&((x>0.4)&&(x<0.7))A=0;for i=1:5A=A+a(i)*(100*x)^i;endB=0;for i=1:5B=B+b(i)*(100*x)^i;endC=0;for i=1:5C=C+c(i)*(100*x)^i;endh=A+B+Celsedisp('输入溴化锂溶液的温度和浓度不准确，请重新输入， 15<t<165,0.4<c<0.7'); end运行结果：请输入溴化锂溶液的温度:t=85请输入溴化锂溶液的浓度c=0.5h = -155.61063、请自己找一个简单的空调、供热或制冷装置，分析其工作原理，写出该装置的稳态模型思路。

冷凝器的稳态分布参数模型：（1）建模假设管内制冷剂和管外空气都作为一维、稳态流动，且为逆流形态。

换热管内外截面面积沿管长保持不变。

管内无翅片等结构。

忽略管壁热阻。

忽略轴向导热忽略管内制冷剂的压力变化忽略热损失。

(2)控制方程组 ①两相区制冷剂侧能量方程))(())(()()()(11111z dzdh h z dz dmm z dz dh h z dz dm m T T z D h m h m v v v v v T W i i v v δδδδαδπ+++++=-++ b)空气侧能量方程)(010A W apa T T D dz dT c m --=αβπ②单相区能量平衡方程dz dh m dz dT m aa τ=边界条件 T inT T T T a l z a inZ ,,0====ττ作业二1.类似于讲课中的稳态热传导，一个棒状热导体，分别连接于高温和低温端，周围处于绝热状态。

试用一维热传导求解沿着该热导体的温度分布。

边界条件： T 高= 353K , 当s = 0 高稳态模型（1）物理模型棒状热导体热量由高温端经过热导棒传到低温端； 无内热源；热导棒周围绝热；整个模型为一维稳态模型，沿热量传导方向为x 轴的正方向，垂直壁面方向为y 轴方向，棒外径r ；边界条件：T 高= 353K, 当s = 0 dT/ ds= −0.57δ 当s =δ （3）棒状热导体数学模型①假设模型为一维稳态情况下进行导热，无内热源。

模型周围是绝热的，即在模型周围没有能量变化。

不考虑其他情况的影响。

② 模型控制方程()0d dtdx dxλ=③ 模型化简：导体内部结构均匀 则()0d dtdx dxλ= ④ 模型边界条件:y = ± r 时，∂T/∂y=0； x = 0 时，T=353Kx = L 时，dT/dx=-0.57x(说明这里以L=δ)2.试用你学过的数值分析推导出该案例中的质量方程和能量方程的差分变换方程能量方程：22(,)(,1)(1,)(,)(1,)2(,)(1,)()()()()T i j T i j S T i j T i j aS T i j T i j T i j u j v i i j χδγδγ--+---+++=质量方程：22(,)(,1)(1,)(,)(1,)2(,)(1,)()()()()i j i j S i j i j DS i j i j i j u j v i i j ξξξξξξξχδγδγ--+---+++=作业三1、 试对一个有空调建筑物20m ×15m × 5m 建立室内热力参数动态模型，并考虑房间向室外有少许泄漏。

2 、假设：① 把建立房间看作一个控制容积；② 空气看作理想气体,可运用理想气体公式； ③ 假设房间五面传热,地面不传热；④ 不考虑建筑材料导热滞后和传热惰性； ⑤ 无辐射传热；⑥ 送风温度恒定,（即：送风温度为一常数） ⑦ 房间对外有少许泄露。

室外传递的热量：()out in dQQ kA T T dt ∙==- （1）能量平衡：01in i dU dH dH dH dQ dt dt dt dt dt=+-- （2） 质量平衡：01in i dM dM dM dM dt dt dt dt =--（3） 其中：/in dU dt——室内空气的内能的变化，J/h ；/dQ dt ——室外对室内的传热量，J/h ； /in dH dt ——送风的焓，J/h ； /o dH dt——排风的焓，J/h ；1dH dt -----------室内向外泄露的焓，J/h ； /in dM dt ——单位时间内空气质量，Kg/h ；/i dM dt ——单位时间内送风量，Kg/h ； /o dM dt——单位时间排风风量，Kg/h ，1dM dt ——单位时间泄露的风量，Kg/h ，而且，in in vin in U M C T =∙∙i i pi i H M C T =∙∙0o po o H M C T = 1111p H M C T= po pin C C = 1p p i nC C = o in T T = 1in T T = （4）()()in vin in in in vin in in d M C T dM dTC T M dt dt dt ∙∙=+()()i pi i i i pi inin d M C T dM dTC T M dtdt dt ∙∙=+ 000()()po o o p oo d M C T dM dTC T M dtdt dt∙∙=+11111111()()p p d M C T dM dTC T M dt dt dt∙∙=+ 1111()()()()()()()()[in in i i o i vin inin i out in pi in in pi i o i i i o i pi i out in pi in in i o ii i out in pi in dM dT dM dT dM dTC T M kA T T C T M C T M dt dt dt dt dt dtdT dM dT dM dT dM dM C T M kA T T C T M T M T dt dt dt dt dt dt dt dT dM d M kA T T C T dt dt +=-++-+-+=-++----=-++11()()]i o in o i T dM dM M M M T dt dt dt---+2、一台活塞式压缩机。