模拟技术在制冷空调设计及运行管理中应用.pdfVIP

模拟技术在制冷空调设计及运行管理中的应用 东南大学能源与环境学院 陈振乾 何莹 王婧 刘政显 施明恒 摘要：模拟技术可以有效地预测制冷空调系统在实际应用中的效果，对制冷空调系统的运行特性研究及 优化发挥了重要的作用。本文对模拟技术在空调设备和中央空调系统设计与运行控制中的应用进行简单 介绍。首先对空调设备的优化设计及运行控制方法进行分析。结合中央空调系统的运行动态特性，对系 统的优化运行控制技术进行了讨论。最后介绍了计算流体模拟技术在空调设计中的应用。 关键词：模拟技术；制冷空调；优化设计；运行控制；计算流体 1．引言 制冷空调系统模拟，通俗的讲，就是将计算机系统模拟的方法运用于引入到制冷装置和空调系统的 系统建模和特性研究中来。通过计算机模拟制冷系统和中央空调系统的实际工作过程，用模拟实现系统 各参数相耦合以及系统各部件相匹配，研究系统工作特性，从而改进或优化制冷、中央空调系统部件或 设备。从而实现对制冷系统的性能校核，通过改变或者部件结构实现系统的优化设计，并且为控制系统 [1-3] 选用相应的控制策略提供相应的接口软件和数据。最大的预期目标是实现替代传统实验 。 如何开发高效节能的中央空调设备和设计合理的系统已经成为制冷空调行业研究开发和设计的热 点。模拟技术用于制冷装置和空调系统的设计，主要是为了产品开发服务、系统设计。通过模拟，实现 装置的最优化设计，如变环境参数优化设计，并可了解被控制的对象采用控制手段后的性能，为选择与 修正控制方案提供依据，如制冷设备、中央空调系统的优化控制设计。同时，随着计算流体技术的发展， 为制冷空调气流组织的优化设计提供了技术的保障。为了了解制冷空调系统中的模拟技术，本文将对模 拟技术在空调设备和中央空调系统运行控制中的应用进行分析，并对计算流体技术在空调气流组织的设 计应用进行介绍。 2 制冷设备开发设计的模拟应用 以风冷涡旋热泵机组为研究对象，该机组由冷涡压缩机、冷凝器、蒸发器、电子膨胀阀、等组成。 根据制冷系统热力学理论，利用分布参数方法、相互关联的方法，建立系统各部件数学模型和运行参数 动态方程，组成系统运行参数的方程组，并对该系统进行模拟。下面以20RT 的R134a 工质的风冷涡旋 热泵机组为例，其性能模拟结果如图1~4 所示。 55 4.0 15 50 3.8 15 ) W K 12 ( e 45 12 P 3.6 Q O C 40 3.4 chilled water temperature 9 chilled water temperature 9 35 3.2 4 6 8 10 12 14