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空调用制冷装置的辅助设计和仿真研究

徐正侠  
【摘要】: 制冷装置的计算机仿真,对于制冷系统和设备的优化设计、降低开发成本、缩短产品研发周期、促进产品设计现代化具有重要意义。制冷装置作为一个系统,具有多干扰、工况变化大、内部运行情况复杂、涉及相变等特点。所以,对整个制冷空调装置的部件仿真需要在误差允许范围内尽可能地简化模型,减少运算量。但是,它的前提是必须透彻弄清各个部件在各种条件下的情况,并且最大限度地提高各部件数值计算结果的准确度和精确度,只有这样才能保证整个系统仿真的结果。 本文结合国内外最新研究成果,利用质量、动量、能量平衡方程,参照制冷装置中毛细管稳态参数模型,编制了毛细管仿真程序,计算、研究并分析了毛细管的结构参数变化对管内制冷剂质量流量的影响;结合冷凝器部件的稳态分布参数法数学模型,在对冷凝器换热模型进行必要假设的前提下,设计过冷区、两相区和过热区各分段计算程序;利用蒸发器的稳态分布参数法数学模型,并对比冷凝器特性与蒸发器特性的差异,充分考虑制冷剂侧存在加速压降和摩阻压降对模型的影响,设计了多重迭代算法。对所研究的仿真算法采用VB程序设计语言编制了可视化界面的程序,在给定的输入条件下,可以得出比较满意的结果。在制冷系统部件的仿真中,制冷剂的物性计算是必不可少的。本文利用现有的制冷剂状态方程以及比焓和比熵等方程,编写了物性查询程序,供部件设计和仿真时选用。


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