仿真软件在空调压缩机中的应用

浅谈制冷空调仿真系统原理及其应用摘要：随着计算机模拟技术的发展，制冷空调相关工作人员已经开发出了制冷空调的仿真系统，基于计算机技术和虚拟现实技术为基础的制冷空调仿真系统，具有仿真功能全面、检测功能全面等优点，被人们不断的应用。

本文先是阐述了制冷空调仿真系统的原理和特征，然后指出了制冷空调仿真系统的应用方面。

关键词：制冷空调；仿真系统；原理及应用随着科技和社会经济发展水平的进步，人民的生活水平不断提高，制冷和空调技术在人们日常生活和工农业生产中得到越来越广泛的应用，使得社会对制冷和空调设备的安装、调试、维修以及管理人员的需求不断增加，为了加快制冷空调的安装、调试、维修和管理人才的培养，降低传统培训方法中出现的各种问题，制冷空调仿真系统应运而生。

一、制冷空调仿真系统原理及特征。

制冷空调仿真系统是以计算机技术和虚拟现实技术为基础，实现对实际制冷空调系统及其工作状态的计算机模拟仿真，它是一个将计算机虚拟技术应用到制冷空调操作培训的一款仿真应用软件，利用它进行制冷空调系统的学习和培训，可以帮助学生掌握有关理论，提高操作水平，提高学生的学习效果，同时还可以有效降低培训费用，提高培训的可靠和安全程度。

制冷空调仿真系统作为一个培养从事于制冷与空调专业技术学校学生的应用软件，它可以安装在windows2000及以上的操作系统上，分为单机版和网络版两种版本，其中单机版只需在一台微机上进行，其模拟操作过程在一个显示器模拟仿真面板上进行。

制冷系统的内部结构和实际工作流程可以通过三维动画进行演示，经过大量的实践证明，这种教学方式不仅可以有效提高学生的学习效率，还可以大大降低培训费用。

在线运行的制冷空调仿真系统的工作方式则是将教学系统与实际系统相连接，这时，除了操作者的操作面板是采用的仿真系统之外，其他与实际现场操作情况一样，因为操作者可以通过制冷空调仿真系统和真实系统之间的连接来感受近似真实的操作环境，提高自己的操作能力。

CAE仿真技术在空调制冷产品设计中的应用简介空调制冷产品设计中，所涉及的仿真类应用种类繁多，如风道优化、噪音、热交换器换热、配管振动、包装防护等等。

通过真技术，可以优化空调结构及性能，缩短研发周期，降低研发成本。

制冷蒸发器换热问题✓蒸发器换热效果✓翅片类型对换热效果的设计✓管内制冷剂流动特点✓管内相变问题ANSYS CFD通过研究换热管内的流动分布，可以分析换热效果，为换热参数的设计提供依据。

另外，通过对不同翅片类型的对比求解，可以用与翅片的选型分析，决定最优的翅片参数。

空调外机流场问题✓导流罩设计✓风机安装设计✓外机噪音分析✓散热翅片中冷凝器布设方式设计ANSYS CFD 软件通过对外机仿真分析，模拟出翅片面上的速度分布特点，进而优化设计冷凝器排布方式，同时，也可以模拟出导流罩导流性能，及风机相关的噪音指标。

在空调外机设计上，ANSYS CFD 能提供一套完整的解决方案。

✓ 涡旋压缩机内部流场问题✓ 活塞式压缩机内部流场问题✓ 压缩机管路系统流场问题ANSYS CFD 具有完善的动网格技术，能满足不同类型压缩机内的流场分析，如活塞式网格层铺技术等；另外ANSYS CFD 还为不同类型的压缩机提供不同的网格划分技术，如活塞式压缩机要求的纯六面体网格，涡旋式压缩机所需求的棱柱层式网格。

✓ 压缩机配管减振计算✓ 压缩机配管疲劳寿命计算✓ 管路优化与减重在空调结构设计中，由于设计不当导致振动过大造成的结构失效破坏意境成为影响产品可靠性的重要原因，给产品的品质形象带来负面影响也是很严重的，配管的振动是其中最需要关注的问题。

通过结构仿真，不但要尽量减小压缩机在整个频率运行期间内配管振动所导致的应力和变形量，而且也需要兼顾考虑配管的疲劳寿命是否合格并尽可能降低配管的材料使用以降低成本。

✓ 部件跌落破坏计算✓ 整机跌落破坏计算✓ 整机带包装跌落防护设计优化整机跌落与包装优化配管振动优化与减重压缩机流场问题空调机等家用电器在运输和搬运过程中常出现跌落现象，这样会造成空调机内部结构在跌落中发生大的偏移和损坏，对空调机的正常运转产生重大影响，因此通常情况下需要采用大量包装材料以防止该种跌落破坏。

压缩机制冷仿真计算
压缩机制冷仿真计算是指利用计算机模拟和分析压缩机在制冷
系统中的运行过程，以评估其性能、效率和稳定性。

这种仿真计算
可以从多个角度进行全面的考虑。

首先，压缩机制冷仿真计算可以从设计和优化的角度进行分析。

通过建立压缩机的数学模型，可以对不同工况下的性能进行仿真计算，以确定最佳的工作参数和工况，从而优化压缩机的设计和运行。

其次，仿真计算还可以从能耗和效率的角度进行考虑。

通过对
压缩机在不同工况下的能耗进行仿真计算，可以评估其能效比、制
冷量和制冷效果，从而为制冷系统的能效改进提供参考。

此外，仿真计算还可以从可靠性和稳定性的角度进行分析。

通
过对压缩机在不同工况下的运行状态进行仿真计算，可以评估其工
作稳定性和可靠性，从而为系统的安全运行提供支持。

最后，压缩机制冷仿真计算还可以从节能减排的角度进行考虑。

通过仿真计算可以评估不同工况下的能源消耗情况，为实现节能减
排提供科学依据。

综上所述，压缩机制冷仿真计算涉及到设计优化、能耗效率、可靠性稳定性和节能减排等多个方面，需要综合考虑各种因素进行全面的分析和评估。

GREATLAB仿真软件在风管送风式空调制冷系统中的设计应用刘媛媛;王成;周涯宸【摘要】The GREATLAB simulation software is applied in designing the duct type air conditioner with 1. 5 HP capacity. An emulated design towards four main parts of the refrigeration system, i. e. compressor, condenser, e-vaporator and throttling capillary, is performed to have a simulating calculation. After getting and verifying the pa-rameters of cooling capacity, power, suction and discharge temperature and pressure etc. under nominal conditions, the deviation of cooling capacity between under nominal and simulated condition is found and should be within 5%. The result shows that the GREATLAB simulation software will contribute to the design of air conditioning unit, and also, it can be taken as an effective tool for developing and optimizing the commercial air conditioner.%用GREATLAB仿真软件对1. 5HP风管送风式空调制冷系统压缩机、冷凝器、蒸发器、节流毛细管四个主要部件进行仿真模拟设计, 代入到整个制冷系统的动态仿真模块进行仿真计算得出名义制冷工况下空调机组制冷量、功率、吸气温度、排气温度、吸气压力、排气压力等参数, 并进行实验验证, 得出名义工况下制冷量与仿真计算制冷量误差在5%以内. 结果表明: GREATLAB仿真软件能够用于指导商用一拖一空调系统的设计, 可作为开发和优化商用空调系统的有效工具.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2015(034)003【总页数】6页(P59-64)【关键词】仿真;数学模型;制冷系统;风管送风式空调【作者】刘媛媛;王成;周涯宸【作者单位】珠海格力电器股份有限公司, 珠海519070;珠海格力电器股份有限公司, 珠海519070;珠海格力电器股份有限公司, 珠海519070【正文语种】中文【中图分类】TU831风管送风式空调机组具有效率高、安装方便、可引入部分新风、初投资少等优点，可应用于酒店、商场、工厂厂房和住宅等场合［1］。

压缩机制冷仿真计算
压缩机制冷仿真计算是指利用计算机软件模拟和分析压缩机在
制冷系统中的工作过程和性能。

这种仿真计算可以帮助工程师和设
计师更好地理解压缩机的工作原理，优化制冷系统的设计，并预测
系统在不同工况下的性能表现。

在进行压缩机制冷仿真计算时，首先需要建立数学模型来描述
压缩机的工作原理和性能特征。

这包括考虑压缩机的结构、工作流程、压缩介质的性质等因素。

然后，利用相关的计算机软件，如ANSYS、SolidWorks等，进行仿真计算。

通过输入不同的工况参数，如压缩机的转速、入口温度、入口压力等，可以模拟压缩机在不同
工况下的性能表现，如制冷量、功耗、效率等。

压缩机制冷仿真计算的结果可以帮助工程师评估不同设计方案
的优劣，优化系统的能效比和性能稳定性。

此外，还可以用于预测
系统在实际工作中的性能表现，指导系统的运行和维护。

通过仿真
计算，可以节省大量的实验成本和时间，提高设计的准确性和可靠性。

除了理论模拟，压缩机制冷仿真计算还可以结合实际的测量数
据进行验证和修正，以提高仿真结果的可信度。

这种综合理论和实
验的方法可以更全面地理解和分析压缩机在制冷系统中的作用，为
制冷系统的设计和优化提供科学依据。

总的来说，压缩机制冷仿真计算是一种重要的工程分析工具，
可以帮助工程师深入理解压缩机的性能特点，优化制冷系统的设计，提高系统的能效和可靠性。

188研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2018.04 (上)1 研究背景本研究的设计基准为SG 直流变频电机（壳径112.2mm），设计来源早年的日本技提，原有设计为分布卷电机，分布卷电机因为磁动势高次谐波成分小，所以具有低噪音的优点。

同时由于跨越几个槽间隔卷绕，所以产生了无助于转矩的线圈端部的周长延长，占全损耗的铜损比例增大。

因此，采用在一个齿上绕线的“集中绕线”方式有利于提高电机效率以及减少电机用铜量，降低电机的整体成本。

集中绕线的磁动势分布，在结构上，因为相对于分布绕线的正弦波呈矩形波分布，所以含有高次谐波成分。

因此，有必要在高效的集中卷电机的形式下，研究新的降噪方式，达到高效、低噪音的目的。

现有空调压缩机的常规集中卷形式为4极6槽，为降低噪音与振动，初步方向为增加电机极对数，以期降低电机震动，改善电机及压缩机整机的噪音。

后续实际分析发现，其对整体优化不足，因此改为在转子上增加切边的形式进行改善。

先期探讨了9槽6极集中卷电机在压缩机中的应用，发现其相对于6槽4极电机噪音改善得不明显且效率有较显著的下降。

因此采用了转子切边的设计，通过J-MAG 电磁场分析推算其对噪音改善的影响并装机确认。

后续实际装机分析了此款电机的实际压缩机性能及改善噪音的情况。

最终在6槽4极电机的形式下，开发ASG 集中卷电机，在保持较高效率的情况下，降低噪音。

2 电机及压缩机效率比对首先在D 系列（107.15mm 外径）中进行9槽6极电机的设计，探讨增加电机极对数对于电机性能的影响。

通过电机实机测试可见，在相同的工况下，9槽6极电机除了在低速高扭矩的工况下效率稍高之外，在2000及3000转时，效率均低于6槽4极电机。

根据损耗分析可见，随着扭矩的增大，运行电流增大，铜损比例增加，铁损的比例逐渐减少。

但是在高速段时，铁损成为了主要损耗，且9槽6极电机的铁损比例远高于6槽4极电机。