螺杆式风冷冷水机组动态模型的开发及验证

给出了螺杆式风冷冷水机组动态过程模型。机组的高、低压段被分成制冷剂侧、管壁、以及水或空气侧三个控制容积。针对每个控制容积建立了质量和能量平衡的微分方程。由于压缩机和热力膨胀阀具有较小的热惯性 ,因而采用稳态模型描述压缩过程和膨胀过程。膨胀阀感温包中的制冷剂温度对于蒸发器出口温度的延迟用一阶惯性环节来描述。通过“预测 -校正”和“自适应步长”方法实现了系统仿真 ,仿真结果与测试数据吻合良好。     

风冷热泵冷热水机组动态过程仿真

本文给出了风冷热泵冷热水机组动态过程模型。系统的高、低压段被分成制冷剂侧、管壁、以及水或空气侧三个控制容积。针对每个控制容积建立了质量和能量平衡的微分方程。由于压缩机、热力膨胀阀阀体、以及四通换向阀具有较小的热惯性,因而采用稳态模型描述压缩过程、膨胀过程、以及内泄露过程。膨胀阀感温包中的制冷剂温度对于蒸发器出口温度的延迟用一阶惯性环节来描述。通过“预测-校正”和“自适应步长”方法实现系统仿真。仿真结果与测试数据吻合良好。     

基于Simulink的压缩式制冷系统动态特性分析

利用移动边界法建立了蒸发器和冷凝器的动态数学模型,并建立了压缩机和电子膨胀阀的稳态数学模型,根据各部件间耦合关系在Simulink平台上建立了压缩式制冷循环的动态仿真模型。研究了在压缩机转速、膨胀阀开度发生变化时制冷系统的动态响应,并研究了在室内负荷发生变化,即冷冻水温度或流量发生变化时制冷系统的动态响应,得到了制冷系统高低压两侧的压力以及蒸发过热度对这些扰动参数的动态响应。结果表明,当冷冻水温度阶跃升高1℃或冷冻水流量阶跃增加20%时,蒸发压力及冷凝压力都是先升高,然后经过微弱的降低后达到新的稳态。     

一种基于电子膨胀阀的冷库耦合控制系统的实验研究

为了研究对蒸发器出口过热度的精确控制,提出了一种过热度的PID控制与压缩机启停双位控制的耦合系统,研究了电子膨胀阀对过热度的控制效果的影响。首先,搭建了配有电子膨胀阀与热力膨胀阀的低温冷库试验台;其次,通过实验,分析了耦合系统中,过热度的控制精度与压缩机的实时吸气压力、蒸发器出口温度的关系;最后,通过热力膨胀阀与电子膨胀阀制冷系统的对比实验,得出基于电子膨胀阀的冷库耦合控制系统的优势。     

多联式空调制冷工况动态特性仿真研究

基于多联式空调系统状态空间法模型,对一套四个室内机和一台室外机的多联机在制冷模式下的动态特性进行了仿真研究。分析了室内外温度、室内外机风量、压缩机频率和电子膨胀阀开度等参数的变化对系统运行状态参数(如蒸发温度、冷凝温度、压缩机排气温度、过冷度、过热度)的动态变化的影响规律。为制定和优化多联机控制系统的控制策略和控制算法提供了有效的依据。     

空调器数字化仿真软件开发与实验验证

针对制冷和制热两种情况,建立了以稳态仿真为基础的空调数字化仿真系统。首先运用新的制冷剂显式快速计算模型,对制冷剂物性计算程序进行完善。然后采用集中参数法建立了压缩机模型,对压缩机的性能参数进行二元十项的拟合回归。对毛细管建立了均相流分布参数模型,并且针对该计算模型提出了新的无量纲关联式。在部件模型基础上,建立了家用空调系统仿真计算模型,并且对以往的迭代算法进行了改进,提高了系统稳态仿真算法的稳定性。在系统数值模型的基础上,完成了完全面向对象方式的空调器数字化仿真软件。该仿真结果与实验数据吻合较好,软件可有效预测空调器的性能参数。     

动磁式双定子直线压缩机动态特性仿真研究

针对一种动磁式双定子直线压缩机,在分析电机运行原理的基础上,建立其等效磁路模型,推导了气隙磁链、电磁力、电磁力系数、反电动势系数和电感等重要控制参数的解析公式,并通过有限元计算对解析结果进行验证。根据控制参数计算结果,对直线压缩机系统的动态特性进行仿真研究。重点分析了电机电流、动子位移和速度随时间变化规律及活塞振幅随频率变化特性。研究结果对直线压缩机活塞的行程控制、弹簧系统的谐振设计以及后续的控制系统设计提供重要理论依据。     

基于迁移学习的燃气轮机机理建模方法研究

燃气轮机仿真模型是燃气轮机控制策略研究与验证的重要工具,对燃气轮机控制系统国产化研制与替代具有重要作用。本文针对某型燃气轮机特性提出了一种基于迁移学习的燃气轮机机理建模方法,制定了燃气轮机部件特性线迁移变换策略,建立了燃气轮机部件特性迁移学习模型,并采用优化算法求解获得了迁移系数矩阵,最后利用迁移系数矩阵建立了燃气轮机动态仿真模型。以某9F燃气轮机现场运行数据进行了迁移学习模型训练和验证,并进行了燃气轮机动态模型仿真测试,结果表明,利用已知燃气轮机部件特性和极少量目标燃气轮机运行数据,即可建立较高精度的目标燃气轮机动态仿真模型,模型关键参数平均相对误差在1.6%以下,可以用于控制策略研究与验证。     

基于图论的便利店多元组合制冷系统热力循环的研究

文中在图论理论基础上,建立了便利店多元组合制冷系统的热力循环的数值计算模型,并在三种不同压缩机组构建方案以及使用三种不同工质的条件分别对压缩机组的性能以及系统各部件的制冷量进行了对比计算,通过对计算结果的分析选出了最佳方案并对比了各工质的工作性能。     

基于最小稳定过热度的制冷系统变负荷优化控制

通过对采用变频压缩机和电子膨胀阀的变容量制冷系统稳定性的机理分析与实验研究辨识得到了与制冷量相匹配的蒸发器最小稳定过热度,并通过对压缩机频率阶跃变化下制冷系统的特性分析对最小稳定过热度进行了验证。采用基于最小稳定过热度的压缩机频率和电子膨胀阀开度协调控制方法,在制冷系统变负荷工况下进行了试验。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变工况的控制要求,相比常规的定过热度控制,具有跟踪性能良好、动态控制精度高,并能有效的提高制冷系统的变负荷运行时的性能系数(COP)。     

带有高压储液器的制冷系统建模研究

通过对制冷系统循环特性、变工况特性和参数间耦合特性的分析,遵循热力学基本定律和能量、动量、质量守恒定律,采用稳态和动态建模相结合的方法建立压缩式制冷系统的数学模型。针对换热器建模难点采用分相区和移动边界相结合的方法建立其集总参数动态模型,并且冷凝器与高压储液器相结合,构成冷凝器加储液器的整体部件,文中建立的制冷系统的整体模型,反映了制冷系统工况变化时制冷剂质量的重新分配及其对状态变量的影响,提高了系统建模的精度,最后通过实验对所建模型的准确性进行了验证。     

制冷用线性压缩机结构设计与动力分析

介绍了制冷用线性压缩机结构中活塞组件、容量调节机构和气阀等设计选型的解决方法,提出一种以R134a为工质,冷量为2kW的线性压缩机设计方案。建立线性压缩机动力系统数学模型,并对模型中主要非线性因素气体力进行分析,以活塞运动方向为判据区分压缩机的工作过程,最后通过MATLAB/Simulink平台建模仿真,分析动力系统设计参数对制冷用线性压缩机动力性能的影响。     

R410A房间空调器启停过程动态模拟与实验研究

文中建立了R410A风冷房间空调器启动与停机过程的动态数学模型。其中压缩与节流过程采用稳态模型,而换热过程采用动态分布参数分相流模型。用自适应步长法对该过程进行了数值计算,得出了蒸发压力、冷凝压力、空气温度、制冷量及性能系数等随时间的变化规律,并在焓差法空调器性能实验台上对一台R410A风冷房间空调器的启、停过程进行实验研究。将实验结果与数值计算结果进行比较,验证了模型的可靠性。     

Performance of a Single-Family Heat Pump at Different Working Conditions Using Small Quantity of Propane as Refrigerant

The performance of a domestic heat pump that uses a low quantity of propane as refrigerant has been experimentally investigated. The heat pump consists of two minichannel aluminium heat exchangers, a scroll compressor, and an electronic expansion valve. It was charged with the minimum amount of refrigerant propane required for the stable operation of the heat pump without permitting refrigerant vapor into the expansion valve at incoming heat source fluid temperature to the evaporator of +10°C. The inlet temperature of the heat source fluid passing through the evaporator was varied from +10°C to ?10°C while holding the condensing temperature constant at 35°C, 40°C, 50°C, and 60°C, respectively. The minimum refrigerant charges required at above-tested condensing temperatures were found to decrease when the condensing temperature increased and were recorded as 230 g, 224 g, 215 g, and 205 g, respectively. The results confirm that a heat pump with 5 kW capacity can be designed with less than 200 g charge of refrigerant propane in the system. Due to the high solubility of propane in compressor lubrication oil, the amount of refrigerant which may escape rapidly in case of accident or leakage is less than 150 g.     

电子膨胀阀对电动汽车空调系统的调节特性研究

电子膨胀阀是电动汽车空调系统的主要调控部件,探究其调节特性对于制定系统控制策略具有重要意义.本文搭建了以R134a为制冷剂的电动汽车空调系统实验台,研究了电子膨胀阀调节过程中,空调系统内制冷剂流量和压力的动态变化规律,分析了不同压缩机转速下,阀开度对系统制冷量、空调箱出风温度、压缩机功耗和系统COP等性能参数的影响.结果表明：阀前制冷剂相态是影响电子膨胀阀调节时系统压力变化强弱的重要因素.在阀前制冷剂为过冷液态时,调节阀开度对系统压力影响更大,并且在阀前制冷剂具有较大过冷度(大于10℃)时,下调阀开度会导致短时间的过节流造成系统压力大幅波动;系统中制冷剂循环流量与阀开度呈线性变化趋势,不受阀前制冷剂相态的影响.在实验工况下,100%阀开度对应的制冷剂循环流量为97.2～115.5 kg/h,阀开度每下调10%,系统中制冷剂循环流量下降6%～9%.     

汽车空调模拟计算

汽车空调模拟计算张克忠，韩礼钟，朱明善（清华大学热能工程系北京１０００８４）关键词：计算机模型，汽车空调一、引言目前全球大约有２亿６千万辆汽车装有汽车空调系统，年消耗ＣＦＣ－１２达１０．２万吨，约占ＣＦＣ－１２总产量的４０％。欧美等发达国家１９９４年...     

制冷系统中双转子压缩机建模与性能分析

双转子压缩机主要用于热泵制冷系统中,该系统以CO2作为制冷剂,具有无毒、不易燃等特点,但是CO2体系制冷效能较低.为了提高制冷效能,有必要对双转子压缩机进行建模和分析.主要对CO2压缩机的工作过程进行了建模和分析,并编制仿真分析程序,对双转子压缩机模型第一、二级内部压力进行了连续测量,给出了详细的性能分析结果,给出了双...     

LNG装置部分负荷下动态特性的仿真研究

天然气MRC液化装置的动态运行特性对其设计和操作运行有指导意义.MRC系统的动态特性主要取决于循环工况和离心机组运行工况的匹配.采用HYSYS软件建立了液化工艺模型,采用相似准则和工作特性曲线对离心机组的运行工况进行模拟计算.其中特性曲线采用描点并插值查表法进行计算.对部分负荷下液化单元的动态特性进行了仿真研究.在同样...