房间空调器用压缩机模型仿真研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
十系数 法 模 型， 该 方 法 主 要 应 用 于 定 频 压 缩 机，通用计算公式为：
ｙ＝ｃ１＋ｃ２Ｔｅ＋ｃ３Ｔｃ＋ｃ４Ｔｅ２ ＋ｃ５ＴｃＴｅ＋ｃ６Ｔｃ２ ＋ｃ７Ｔｅ３ ＋ｃ８ＴｅＴｃ２ ＋ｃ９ＴｅＴｃ２ ＋ｃ１０Ｔｃ３
（１－１）
ｙ可通过调整 ｃ１至 ｃ１０十系数进行公式拟合得 到换热量、消耗功耗与质量流量等性能参数。该模 型采用蒸发温度 Ｔｅ与冷凝温度 Ｔｃ可计算其他压缩 机的性能参数，并需要有足够多的压缩机测试数据 拟合系数。
０ 前言
房间空调器需逐步面向智能化设计，仿真模拟 可对空调产品进行性能预测与优化设计，大幅缩短 开发周期，节约研发成本，尤其对新技术的创新有 着重要意义。当前国内外现有的制冷仿真软件还没
有很成熟地应用在产品开发上，其中压缩机模型不 够准确是影响模拟精度的主要因素。基于压缩机理 论关系式，建立了一种区别于高校且适用于房间空 调器的压缩机关系式仿真模型，求解拟合模型系数 并代入空调整机模型中模拟计算，可将仿真模拟的 换热量和消耗功与实验测试数据对比的误差控制在
二十系数法模型主要应用于变频压缩机，相比 于十系数法模型引入了一个描述压缩机频率的新变 量 Ｆｒ，Ｆｒ表示运行频率和最高频率之比，计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ公 式为：
ｙ＝ｃ１＋ｃ２Ｔｅ＋ｃ３Ｔｃ＋ｃ４ｆｒ＋ｃ５Ｔｅ２ ＋ｃ６Ｔｃ２ ＋ｃ７ｆｒ２ ＋ｃ８ＴｃＴｅ＋ｃ９Ｔｅｆｒ＋ｃ１０Ｔｃｆｒ＋ｃ１１Ｔｅ３ ＋ｃ１２Ｔｃ３ ＋
３０
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ Ｎｏ．２，２０１８
（Ｖｏｌ３７ ＴｏｔａｌＮｏ．１４３）
文章编号：ＩＳＳＮ１００５－９１８０（２０１８）０２－００３０－０５
房间空调器用压缩机模型仿真研究
匡细细，魏忠梅
（珠海格力电器股份有限公司，珠海 ５１９０００）
［摘要］ 制造业需逐步面向智能化设计，模拟仿真也将成为空调行业的大势所趋。由于模拟精度无法满 足空调产品设计的要求，当前现有的制冷仿真软件还没有广泛地应用在产品开发上，其中压缩机模型不够 准确是影响模拟精度的主要因素。文章基于压缩机理论关系式，建立一种适用于房间空调器的压缩机仿真 模型，求解拟合该模型系数并将其代入到空调整机模型中仿真计算，模拟仿真的换热量和消耗功率与实验 测试数据对比误差可控制在 ±５％以内，并且通过多种方案验证压缩机关系式模型在不同机型中具有通用 性。 ［关键词］ 压缩机；模拟计算；关系式模型；系数误差 ［中图分类号］ ＴＢ６５２；ＴＨ４５ 文献标示码：Ａ ｄｏｉ：１０３９６９／ＪＩＳＳＮ１００５－９１８０２０１８０２００６
式仿真模型。理论关系式：
ＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＭｏｄｅｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＲｏｏｍ ＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ
ＫＵＡＮＧＸｉｘｉ，ＷＥＩＺｈｏｎｇｍｅｉ
（ＧｒｅｅＥｌｅｃｔｒｉｃＡｐｐｌｉａｎｃｅｓＩｎｃｏｆＺｈｕｈａｉ，Ｚｈｕｈａｉ５１９０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｍｕｓｔｌｏｏｋｏｎｔｈｅｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｉｌｌｂｅｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙＡｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｉｓｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎ，ｎｏｎｅｓｏｆｔ ｗａｒｅｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｗｅｅｐｉｎｇｌｙｕｓｅｄｏｎｐｒｏｄｕｃｔｒｅｓｅａｒｃｈｃｕｒｒｅｎｔｌｙＢａｓｅｏｎｔｈｅｏｒｙｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｉｔｆｏｒｔｈｅｒｏｏｍａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒａｎｄｗｏｒｋｓｏｕｔｔｈｅｃｏｅｆ ｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｉｓｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｔｈｅｎｉｓｐｕｔｉｔｉｎｔｏａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｍｏｄｅｌｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｒｒｏｒｏｆ ｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｐｏｗｅｒｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｅｌｏｗ±５％ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｉｔｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｉｓ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｅｑｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ；Ｅｑｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｅｒｒｏｒ
ｃ１３ｆｒ３ ＋ｃ１４Ｔｅ２ Ｔｃ＋ｃ１５ＴｅＴｃ２ ＋ｃ１６Ｔｅ２ ｆｒ＋ｃ１７ｆｒ２ Ｔｅ＋ｃ１８Ｔｃ２ ｆｒ＋ｃ１９ｆｒ２ Ｔｃ＋ｃ２０ＴｃＴｅｆｒ
（１－２）
该模型方法同样需要大量的压缩机测试数据拟 合系数。
２ 压缩机关系式模型
本文基于压缩机理论关系式，建立了一种区别
于高校建模方式且适用于房间空调器的压缩机关系
１ 压缩机仿真现状
目前国内行业普遍采用的压缩机仿真模型有三 种：效率模型，十系数法模型与二十系数法模型。
效率模型将压缩机的容积效率 ηｖ、等熵效率 ηｓ、机械效率 ηｍ 代入空调整机模型中计算换热量 与消耗功率，判定两项参数与实验测试数据的误差 是否小于 ±５％，是则认为该模型满足压缩机建模 要求，否则调整效率数值计算直到误差在 ±５％以 内。
收稿日期：２０１７－１２－１ 作者简介：匡细细 （１９９２－），男，助理工程师，主要从事空调制冷系统仿真工作。Ｅｍａｉｌ：１２７８６３０３５１＠ｑｑｃｏｍ
第 ２期２（０第１８３７年卷６总月１４３期） 制 冷
３１
±５％以内。采用 ５ｋＷ 冷量的不同形式的空调器为 研究对象：风管式空调器、天井式空调器、座吊式 空调器，通过多种方案验证该压缩机关系式模型在 不同机型中具有通用性。
ｙ＝ｃ１＋ｃ２Ｔｅ＋ｃ３Ｔｃ＋ｃ４Ｔｅ２ ＋ｃ５ＴｃＴｅ＋ｃ６Ｔｃ２ ＋ｃ７Ｔｅ３ ＋ｃ８ＴｅＴｃ２ ＋ｃ９ＴｅＴｃ２ ＋ｃ１０Ｔｃ３
（１－１）
ｙ可通过调整 ｃ１至 ｃ１０十系数进行公式拟合得 到换热量、消耗功耗与质量流量等性能参数。该模 型采用蒸发温度 Ｔｅ与冷凝温度 Ｔｃ可计算其他压缩 机的性能参数，并需要有足够多的压缩机测试数据 拟合系数。
０ 前言
房间空调器需逐步面向智能化设计，仿真模拟 可对空调产品进行性能预测与优化设计，大幅缩短 开发周期，节约研发成本，尤其对新技术的创新有 着重要意义。当前国内外现有的制冷仿真软件还没
有很成熟地应用在产品开发上，其中压缩机模型不 够准确是影响模拟精度的主要因素。基于压缩机理 论关系式，建立了一种区别于高校且适用于房间空 调器的压缩机关系式仿真模型，求解拟合模型系数 并代入空调整机模型中模拟计算，可将仿真模拟的 换热量和消耗功与实验测试数据对比的误差控制在
二十系数法模型主要应用于变频压缩机，相比 于十系数法模型引入了一个描述压缩机频率的新变 量 Ｆｒ，Ｆｒ表示运行频率和最高频率之比，计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ公 式为：
ｙ＝ｃ１＋ｃ２Ｔｅ＋ｃ３Ｔｃ＋ｃ４ｆｒ＋ｃ５Ｔｅ２ ＋ｃ６Ｔｃ２ ＋ｃ７ｆｒ２ ＋ｃ８ＴｃＴｅ＋ｃ９Ｔｅｆｒ＋ｃ１０Ｔｃｆｒ＋ｃ１１Ｔｅ３ ＋ｃ１２Ｔｃ３ ＋
３０
ＲＥＦＲＩＧＥＲＡＴＩＯＮ Ｎｏ．２，２０１８
（Ｖｏｌ３７ ＴｏｔａｌＮｏ．１４３）
文章编号：ＩＳＳＮ１００５－９１８０（２０１８）０２－００３０－０５
房间空调器用压缩机模型仿真研究
匡细细，魏忠梅
（珠海格力电器股份有限公司，珠海 ５１９０００）
［摘要］ 制造业需逐步面向智能化设计，模拟仿真也将成为空调行业的大势所趋。由于模拟精度无法满 足空调产品设计的要求，当前现有的制冷仿真软件还没有广泛地应用在产品开发上，其中压缩机模型不够 准确是影响模拟精度的主要因素。文章基于压缩机理论关系式，建立一种适用于房间空调器的压缩机仿真 模型，求解拟合该模型系数并将其代入到空调整机模型中仿真计算，模拟仿真的换热量和消耗功率与实验 测试数据对比误差可控制在 ±５％以内，并且通过多种方案验证压缩机关系式模型在不同机型中具有通用 性。 ［关键词］ 压缩机；模拟计算；关系式模型；系数误差 ［中图分类号］ ＴＢ６５２；ＴＨ４５ 文献标示码：Ａ ｄｏｉ：１０３９６９／ＪＩＳＳＮ１００５－９１８０２０１８０２００６
式仿真模型。理论关系式：
ＣｏｍｐｒｅｓｓｏｒＭｏｄｅｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＲｏｏｍ ＡｉｒＣｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒ
ＫＵＡＮＧＸｉｘｉ，ＷＥＩＺｈｏｎｇｍｅｉ
（ＧｒｅｅＥｌｅｃｔｒｉｃＡｐｐｌｉａｎｃｅｓＩｎｃｏｆＺｈｕｈａｉ，Ｚｈｕｈａｉ５１９０００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｕｓｔｒｙｍｕｓｔｌｏｏｋｏｎｔｈｅｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｗｉｌｌｂｅｔｈｅｔｒｅｎｄｏｆａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｉｎｄｕｓｔｒｙＡｓｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｅｃｉｓｉｏｎｄｉｓｓａｔｉｓｆｉｅｓｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｐｒｏｄｕｃｔｄｅｓｉｇｎ，ｎｏｎｅｓｏｆｔ ｗａｒｅｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｉｓｓｗｅｅｐｉｎｇｌｙｕｓｅｄｏｎｐｒｏｄｕｃｔｒｅｓｅａｒｃｈｃｕｒｒｅｎｔｌｙＢａｓｅｏｎｔｈｅｏｒｙｅｑｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓａｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｉｔｆｏｒｔｈｅｒｏｏｍａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒａｎｄｗｏｒｋｓｏｕｔｔｈｅｃｏｅｆ ｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｉｓｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｔｈｅｎｉｓｐｕｔｉｔｉｎｔｏａｉｒｃｏｎｄｉｔｉｏｎｅｒｍｏｄｅｌｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｅｒｒｏｒｏｆ ｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｐｏｗｅｒｃａｎｂｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｂｅｌｏｗ±５％ ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｄａｔａｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄｉｔｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈａｔｔｈｉｓ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒｅｑｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｂｅｕｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ；Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ；Ｅｑｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ；Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｅｒｒｏｒ
ｃ１３ｆｒ３ ＋ｃ１４Ｔｅ２ Ｔｃ＋ｃ１５ＴｅＴｃ２ ＋ｃ１６Ｔｅ２ ｆｒ＋ｃ１７ｆｒ２ Ｔｅ＋ｃ１８Ｔｃ２ ｆｒ＋ｃ１９ｆｒ２ Ｔｃ＋ｃ２０ＴｃＴｅｆｒ
（１－２）
该模型方法同样需要大量的压缩机测试数据拟 合系数。
２ 压缩机关系式模型
本文基于压缩机理论关系式，建立了一种区别
于高校建模方式且适用于房间空调器的压缩机关系
１ 压缩机仿真现状
目前国内行业普遍采用的压缩机仿真模型有三 种：效率模型，十系数法模型与二十系数法模型。
效率模型将压缩机的容积效率 ηｖ、等熵效率 ηｓ、机械效率 ηｍ 代入空调整机模型中计算换热量 与消耗功率，判定两项参数与实验测试数据的误差 是否小于 ±５％，是则认为该模型满足压缩机建模 要求，否则调整效率数值计算直到误差在 ±５％以 内。
收稿日期：２０１７－１２－１ 作者简介：匡细细 （１９９２－），男，助理工程师，主要从事空调制冷系统仿真工作。Ｅｍａｉｌ：１２７８６３０３５１＠ｑｑｃｏｍ
第 ２期２（０第１８３７年卷６总月１４３期） 制 冷
３１
±５％以内。采用 ５ｋＷ 冷量的不同形式的空调器为 研究对象：风管式空调器、天井式空调器、座吊式 空调器，通过多种方案验证该压缩机关系式模型在 不同机型中具有通用性。