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。     

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。     

基于高阶累计量的大气光通信自适应信号处理

针对强湍流信道下信号衰落的特点,分析了对数正态分布模型与K分布模型的适用范围.基于K分布模型建立大气光通信接收信号模型,并给出了自适应最优门限检测方法.采用四阶和六阶累计量对强湍流信道参量进行估计,采用二阶累计量对其它高斯噪音进行估计,得到K分布参量及高斯噪音统计量的预测值,实现自适应门限更新.基于Monte Calro算法进行仿真,给出了门限更新算法对通信系统误码率的影响,同时分析了信号采样率对估计参量偏差的影响.计算表明,在强湍流情况下,大气光通信系统的误码率性能得到极大的改善,优于基于MLSD检测的接收机.     

跨临界二氧化碳制冷系统动态性能仿真研究

本文运用集中参数和相界面移动法为跨临界二氧化碳制冷系统建立了动态仿真模型,用MATLAB进行了求解。该模型能够完整地反映跨临界二氧化碳制冷系统的多输入多输出关系,研究控制参数对系统性能的影响,为二氧化碳制冷系统的优化设计和优化控制打下了良好的基础。     

基于最小稳定过热度的制冷系统无模型控制研究

针对制冷系统非线性、大时滞和强耦合特性,建立精确的数学模型实现控制很难,无模型控制不需建立系统模型、适于复杂非线性系统。将无模型控制方法应用于制冷系统蒸发器最小稳定过热度控制。通过仿真与实验,与常规PID控制相比,验证了无模型控制能够减小蒸发温度与过热度之间的耦合作用,具备良好的快速性和抗干扰能力,适于制冷系统变负荷控制要求,具有较好的稳态性能和动态性能。     

利用GOCE卫星数据确定全球重力场模型

利用GOCE卫星观测数据确定全球静态重力场是当前大地测量学的研究热点.本文联合2011-02-28至2012-03-05共12个月的GOCE卫星轨道和梯度数据采用直接法恢复了210阶次的重力场模型SWJTUGO01S,利用零相位的有限脉冲带通数字滤波器对GOCE梯度数据进行滤波处理,直接在梯度仪坐标系中建立梯度观测方程,避免了坐标转换过程中高精度梯度观测分量精度的损失;采用短弧积分法处理轨道数据,并利用方差分量估计确定联合解的最优权,Kuala正则化方法用于处理数据极空白问题.基于EGM2008模型和北美地区的GPS水准观测数据,对SWJTU-GO01S模型进行内外符合精度分析,结果表明:SWJTU-GO01S模型在210阶次的大地水准面误差和累计误差分别为2.1 cm和13.7 cm,整体上优于欧空局公布的第二代时域法和空域法模型的精度,在150阶以后优于ITG-GRACE2010S的精度;本文的研究为进一步联合多类卫星观测数据恢复重力场模型提供参考.     

太阳能喷射制冷系统性能模拟及其应用

建立了太阳能喷射制冷系统性能模型,选取我国具有代表性的七个城市研究了太阳能喷射制冷系统的动态性能及其在我国应用的可行性和可靠性。结果表明在我国太阳能资源较丰富和太阳能资源一般地区使用太阳能喷射制冷系统,其平均总效率在0.38-0.5之间,太阳能保证率在0.2-0.55之间,采用这样的系统提供空调可减小空调能耗1/3左右。因此太阳能喷射制冷系统在我国应用其热力性能是可靠的,经济上是可行的。可见太阳能制冷系统在我国具有广阔的应用前景,是值得大力推广的节能与环保技术。     

分布式制冷系统中的负荷分配性能优化研究

针对分布式制冷系统中多台制冷装置并行工作的特点,深入研究了在分布式制冷系统中制冷需求模型。采用基于PLC控制器的制冷系统控制方案,通过设计制冷控制系统对分布式制冷系统的各个工作单元进行控制和调节,动态调整各个工作单元的负荷分配,从总体上对分布式制冷系统的性能进行优化。重点对制冷控制系统的设计方案进行了阐述,详细描述了控制系统的工作过程,并给出了负荷动态分配策略及性能优化方案。     

低温热驱动喷射制冷系统的工质选择

建立了可精确预测喷射器性能的热力学模型,对适用于低温热驱动的喷射制冷系统的环境友好工质进行了选择和计算分析。结果表明:R152a和R134a用于低温热驱动喷射制冷系统均能获得较好的制冷性能,在相同工况下,以R152a为工质的制冷系统的COP比R134a为工质的制冷系统的COP高4%—13.3%,采用R152a可获得更好的制冷效果。     

电感电流伪连续模式下分数阶Boost变换器的非线性控制

基于电容和电感都是分数阶的事实,采用分数阶微积分理论,建立了电感电流伪连续模式下Boost变换器的分数阶状态空间平均模型.针对其分数阶模型具有仿射非线性系统的特点,根据分数阶的类Lyapunov稳定性理论,设计了适用于分数阶电感电流伪连续模式下Boost变换器的一种分数阶非线性控制器.依据分抗链及改进的Oustaloup分数阶近似算法,得到了分数阶电感和电容的等效电路模型,用Matlab/Simulink软件对所设计的控制器进行了仿真验证.结果表明:所设计的分数阶非线性控制器对分数阶电感电流伪连续模式下的Boost变换器的动态和稳态性能有显著的提高,并且在输入电压和负载大幅度波动的情况下,仍然能够确保系统具有良好的稳定性和动态性能.     

制冷系统的广义预测控制方法研究

制冷系统的蒸发器过热度的控制对于制冷系统稳定、高效运行具有重要作用。文中通过实验辨识了基于过热度和蒸发温度的制冷系统多输入多输出模型,并采用广义模型预测控制方法,针对制冷系统的变负荷运行工况下进行了实验研究。结果表明,该方法很好的适应了制冷系统变过热度、变蒸发温度的控制要求,相比常规的单输入单输出PID控制,跟踪性能良好、动态控制精度高,可以适应制冷系统负荷大范围变动的控制需求。     

一种低能耗高稳定性的制冷控制策略

针对制冷系统智能稳定控制的需求,提出了一种基于输入关系式建模分析和稳态预测的控制策略。该策略通过对基于静态模型的系统控制优化点搜索方式,寻找系统控制过程中最佳的控制点。并对制冷系统的工作机制进行建模,给出了主要的参数关系式和参数估计方法,在此基础上,建立了制冷系统的稳态预测方法。经过实验仿真测试表明,所设计的制冷系统智能控制策略具有高稳定性和低能耗的特点。     

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。     

基于人工神经网络的制冷系统工况模拟

针对人工神经网络技术在制冷空调系统中的仿真应用,本文建立了单回路制冷系统的性能仿真系统。通过实验模拟制冷系统在夏季的负荷变动情况,得到了用于神经网络模型训练的样本数据。对制冷系统进行多种神经网络结构的建模,并进行了神经网络中各种结构参数对模型精度影响的分析。利用训练好的双隐层神经网络模型,研究了空调机组性能的影响因素,包括压缩机频率、室内外温度等。模拟结果表明,机组EER随着压缩机频率增加先增加后减少,随着室内温度升高而增加,随着室外温度升高而减少。结果表明,人工神经网络方法是分析制冷机组性能的一种有效途径。     

耦合高压斯特林制冷效应的复合磁制冷循环的数值模拟

本文借助计算流体力学软件, 对复合磁制冷机进行整机数值模拟分析. 以复合磁制冷机为建模原形, 分别计算了主动式磁制冷循环以及复合磁制冷循环. 利用模型计算分析了利用系数, 工作频率对主动式磁制冷的制冷效果影响, 同时模拟计算了不同相位角、不同频率下的复合磁制冷机的制冷效果, 计算得到适合复合磁制冷循环的最佳匹配相位角. 模拟计算结果对后续实验台的设计搭建有很好的指导作用.     

低温空气制冷速冻系统性能的实验研究

对使用空气动压轴承的升压式空气制冷速冻系统进行了实验研究,分析了压气机进口压力、散热器冷边风量及回热器对系统性能的影响。实验结果表明:增大压气机进口压力和散热器冷边空气流量均可降低涡轮出口温度,提高系统制冷量;系统COP随着压气机进口压力的升高而增大,但是增大幅度逐渐减少;系统增加回热器后,涡轮出口温度最多可降低约67%,系统制冷量和COP最多约可增加45.5%,其中涡轮出口温度最低约可降至-50℃,系统COP最大可达0.7左右。     

面向多蒸发器制冷系统的高效能控制器设计

针对多蒸发器制冷系统的高效控制问题提出了基于模型预测控制的精确控制方法。利用在多蒸发器上分布式部署单个控制器以实现对整个制冷系统的制冷能力和蒸发过热等指标的控制能力。对多蒸发器压缩器制冷循环过程进行了建模分析,给出了其工作过程中详细的关系式,在此基础上设计了基于模型预测的控制器,并进行实验仿真,结果表明控制器的响应动作与实际的制冷需求基本一致。     

间歇热源驱动下的吸附式制冷系统运行特性研究

本文以一个连续回热型吸附式制冷系统为例,通过对间歇热源驱动下的系统运行过程的动态仿真,分析了热源的变化及其热源中的蓄热对于系统解吸过程的影响,提出了热源间断时间的判断方法以及在间歇热源驱动下的系统的控制方案。