空调器的计算机仿真及相关问题的探讨.docx

空调器的计算机仿真及其相关问题的探讨 (陇东人作品) （XX大学 能源学院 陕西 西安 710054 ） 摘要：空调器的计算机仿真技术已广泛应用于产品的性能预测与优化设计。本文概述了空调器仿真技术的建立，总结了系统建模和仿真时需要考虑的几个问题，并对仿真技术在实用化中存在的几个问题进行了探讨，最后指出了空调器仿真技术的发展方向。 关键词：空调器；计算机仿真；问题；展望 Computer Simulation of the Air Conditioner and Related Issues XX (Xian XX, College of Energy Resources Engineering, Shanxi, Xian 710054, P.R.China) Abstract：Air conditioner computer simulation technology has been widely used for performance prediction and optimization. This article outlines the establishment of air conditioners simulation technology, summed up the system modeling and simulation needs to consider several issues, and practical simulation technology exists in several issues were discussed, and finally pointed out the air conditioner simulation technology development direction. Keywords: room air conditioner; computer simulation; questions; development 0 引言 随着人们生活水平的提高，制冷空调装置的生产和应用得到了快速发展，中国也是制冷空调产品的生产与使用大国，单是空调器，年产量即达到全世界总产量的三分之二，其夏季使用的耗电量在很多城市超过总用电40%。因此制冷空调装置的设计效率与产品性能的改进是摆在国际制冷空调界的一项重要课题，而采用计算机仿真技术是实现这一目标的重要手段[1]。 传统的制冷空调装置设计中是先定下产品的性能目标，然后推断其工作状况，最后确定产品的结构。这一过程目标很明确，容易被广大工程技术人员理解。但由于没有一套完整描述整个系统特性的模型，计算过程与实际可能会有比较大的偏离。因此很多制冷产品设计中，往往需要制作大量的样机进行实验，即通过在这种最接近批量生产的实际产品的模型上进行物理仿真，弥补设计的不足，但需要花费相当多的时间与费用。而计算机仿真是定产品结构参数后检测性能的过程。通过仿真，可以知道多项性能，从而对所确定的结构参数是否合理做出较好的评价。为了寻求一组合理的结构参数，需要作不断的调整，不断的仿真，这是优化过程，可以通过配置优化程序完成，或者直接根据经验与要求，由操作者来完成。为了能较快地寻到一组较好的结果，希望初始的结构参数尽量要好，用常规设计的方法确定初始参数是一种比较好的方法。 本文中将对于制冷空调装置仿真发展的研究现状进行概述，并指出今后的发展趋势。 1 空调器仿真模型的建立 制冷系统仿真软件的开发，建立适用于空调器制冷系统的数学模型非常重要，一般说来， 制冷系统数学模型的建立理论依据是传热学、工程热力学、流体力学等基本原理，根据制冷系统的能量守衡、质量守衡和状态方程，进行制冷系统的系统模拟；但目前这类学科在理论上都没有比较成熟的经典理论，普遍应用的是一些经验理论和公式，因而建立的数学模型的真实性存在较大问题。在这种情况下，我们在研究、综合各种方法之后，提出了基于实验的整体模块化建模方法，该方法的核心思想是：首先通过部件实验，结合基本热力学定律，建立整体式的部件仿真模块；然后在部件模型的基础上，建立系统仿真模型。在实际应用时，通过建立部件模块库，可以在系统模型框架下对部件模块进行组合而构成新的系统，并通过少量简单的实验验证和调整最终开发出期望的新产品。使用该方法建立的模型，保证了仿真软件具有较高的通用性、可理解性、可操作性以及与实验条件和实验误差相容的仿真精度。 不同类型房间空调器有其自身结构的特点，我们在初始建模时忽略连接管路和阀件等的影响，或将之作为换热器的一部分进行简单修正。因此，整个空调器装置就简化为由压缩机、冷凝器、毛细管和蒸发器四大部分组成。考虑到实际的试验装置只能测试部件和系统的进、出口参数和性能参数(如冷凝器或蒸发器换