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空调机组三维参数化设计及装配仿真

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Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂａ ｅ ｏ Ｐ ｏ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｓ ｆｗａ ｅ ｔ ｅ Ｄ ｐ ｒ ｍｅ ｒ ｄ ｓｇ ａ ｄ ｓｅ ｌ ｓｒ ｃ ： ｓｄ ｎ ｒ ／ ｎ ｉｅ ｒ ｏ ｔ ｒ ． ｈ ３ ａ ａ ｔ ｃ ｅ ｉ ｎ ｎ ａ ｓ ｍｂ ｙ ｉ ｓ ｉ ｌｔ ｎ ｍｅ ｈ ｄ ｅ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｆ ｒｄ ｓｇ ｉ ｇ ａ ｒｃ ｎ ｉ ｏ ｅ ｓ Ａ Ｄ ａ ａ ｅ ｒ ｅ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ｍｕ ａｉ ｔ ｏ ｓ ａ ｉｃ ｓｅ ｏ ｅ ｉ ｎ ｎ ｉ— ｏ ｄ ｔ ｎ ｒ ． ３ ｐ ｍ ｔ ｃ ｄ ｓｇ ｙ ｔｍ ｏ ｒ ｉ ｒ ｉ ｉ ｕ ｌ ｗｈ ｃ ａ ａ ｔ ｃｄ ｓ ｎ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｃ ｍｂ ｎ ｄ ｗｉ ｅ ｉ ｎ ｖ ｒａ ｌ ｓ ｕ ｅ ｅ ｎ ｄ ｆ ａｕ ｅ ｓ ｉ ｉｈ ａｐ ｍｅ ｒ ｅ ｉ ｈ ｉ ｕ ｏ ｉ ｅ ｔ ｄ ｓｇ ａ ｉ ｂ ｅ ， ｓ ｒ ｆ ｅ ｔ ｒ ｂ ｔ ｒ ｉ ｇ ｅ ｈ ｄｉ ｅ
种 空 调 系统 的需要 。 组合 式 空调机 组 Ｃ Ｄ 系统 总体 结构 分 为： Ａ
是 企业 亟待解 决 的实 用性 课题 。 Ｊ
ＰｏＥ ｇｎ ｅ是 Ｐ Ｃ 公 司提 供 的一 款 三 维 产 ｒ／ ｎ ｉｅｒ Ｔ 品设计 软件 ，具 有尺 寸驱 动 、基 于特征 及 单一数
设计计 算 及选 型 、二 维零 部件 参数 化绘 图、机 组
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中图 分类 号 ：Ｔ ８ ； Ｐ３ １ ２ Ｈ １４Ｔ ． ９ ７ 文献 标识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ — １ ８２ ０ ）２０ ２ －６ ０ ３０ ５ （０ ８０ —０ ３０
高 ， 已经 成 为仅 次于 美 、 日的第三 空调 大 国 。但 我 国的产 品只 有量 的优 势 ，在 核 心技 术 、能源 消
（ 京 空 调 器 有 限公 司 ）的 需 要 ， 开 展 了基 于 北
所 示 。该系统 的主要 任务 是 ：提 供相应 段 体零 部 件 的三 维 设计 模 型和装 配模 型 ，实现 系列 零件 的 三 维 参数 化 设计 Ｌ，进 行 系统 设计 方案 的三维 实 ２ Ｊ 体装 配仿 真及 干涉 分析 。以方 便 分析 和检 验 组合 式 空调机 组 系统 设计 的合 理性 、冷 却 、二次 回风 、排 风等 空
用于 样机 制作 与 实验 。因此 ，利 用计 算机 技术 ，
开 发 空 调 机 组Ｃ ＡＤ及 三 维 造 型 设 计 与 仿真 系统
气 处理 。箱体 一般 为框 板 式结 构 ，使用 高 性能 绝 热 材料 ，具有 良好 的保 温 和 隔声效 果 ，可 满足 各
ｉ ｅ ｉｙｉ ｇ Ｃ ｎｓｒ ｉ ｓ ｎｄ ｃ ｃ ｉ ｇ ａ ｓ ｍ ｂ ｙ ｉ ｔ ｒｅ ｅ ｃ ｓ Ｔｈ ｒ ｂ ｉ ｒ ｉ ｅ ｎ ａ ａ ｃ ｄ ３ ｄ ｎｔｆ ｎ Ｏ ｔａ ｎ ，ａ ｈｅ ｋ ｎ ｓ ｅ ｌ ｎ ｅ ｆ ｒ ｎ ｅ ． ｅ ｅ ｙ， ｔｐ ｏｖ ｄ ｓａ ｄｖ ｎ ｅ Ｄ
Ｗ ＡＮＧ ｉｎ ｈ 。 ＬＩＸｉｏ— ｎ Ｊ ａ ｕａ ａ ｍｉ
（ ｅ ｉｇＵ ｉｅｓ ｙｏ ｆｒ ｔ ｎＳ ｉｎ ｅ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ Ｂ ｉｎ ０ ０ ５ Ｃ ｉａ） Ｂ ｉ ｎ ｎｖ ｒｉ ｆ ｎｏｍａ ｏ ｃ ｃ ｄ ｃ ｎ ｌ ｇ ， ｅ ｉｇ１ ０ ８ ， ｈｎ ｊ ｔ Ｉ ｉ ｅ ａ Ｔ ｊ
寸 参数 等 ，保 存在 Ｕ 数 据库 中，形 成用 户特 征 ＤＦ 库 。根 据 空调 机组 零 部件 设计 特 征 ，首先 对产 品
的形状特 征 和 功能属 性 进行 了特 征 定义 。对形 状 特 征进行 分 类划 分 ，如 图２ 所示 。
对 零件 属 性进行 了特 征定 义 ，特 征模 型 的层 次 结构 如 图３ 示 。 所
控制 ，不仅所 占空 间小而 且 易于 增删 和修 改 。
２２ 基 于 Ｐ ｏＥ ｇｎｅ ． ｒ／ ｎ ｉｅｒ的参数 化 三维 实体 建模
的关系 ；另 一种 是模型 内部特 征之 间 的内部 约束
或 替换 ，外构件 和 标准 件较 多 ，所 以部 件 的装配
设 计 采 用 自底 向上 的装 配 方法 ，可 简 化 设计 过
程 ，加 快 设计速 度 。 ３１ 三维 装 配关 系 的建立 ．
关系 ，如平行 、垂 直 、相 切 、同心 等 ，在 创建 模 型 时这 些 几 何 约 束 同 时被 创 建 ， 当模 型 被 修 改
ｓｍ ｕ ａｉ ｎ ｉ ｌ ｔｏ
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w. zh
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改革 开放 以来 ，我 国空 调行 业 由小 到大 取得
了长足 的发展 ，基本 形成 了大 、中 、小 门类 比较
齐 全 的产 品体 系 。产 品质 量 和技 术 性能 有较 大提
on
ｌ ｉ ｌ ｔｏ Ｔｈｒ ｅＤｉ ｅ ｓｏ ｌＰａ ａ ｅ ｒｃＤ ｅ ｉ ｎ ａ ｓ ｍ ｂ ｙ Ｓ ｍ ｕ ａ ｉ ｎ ｅ ． ｍ ｎ ｉ ｎａ ｒ ｍ ｔ ｉ ｓｇ ｎｄ Ａｓ ｅ
运行 仿真 、三 维参 数化 设 计及 装配 仿真 四部 分 。 三维 参数 化 设计及 装 配仿真 系统主 要 结构如 图 １
据库 的特 点。较 强大 的功能使 其 成为 国 内最受欢 迎 的三 维 Ｃ Ｄ Ｃ Ｍ 系统 。在 “ Ａ ／Ａ 组合 式 空调 机 组Ｃ ＡＤ及运 行仿 真 系统研 究 ”中 ，根据 协 作单位
缩短 设计 周 期 ，进而修 改和完 善 产 品设计 。基于
Ｐｏ ｎｉｅｒ 台 的 组合 式 空调 机 组 三 维 参数 化 ｒ／ ｇｎｅ平 Ｅ 设计 及 装配 仿真 系统 的研 究工 作 。
以上 目标 ，空 调机 组三 维参 数化 设计 及 装配 仿真 组 合 式 空调 机 组 是 由若 干 具 有 不 同空气 处
完整 的 定义 该群 组特 征 的放 置参 考 、可 变更 的尺
零件上 的特征主要通 过参数和几何 约束 关
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图 ２ 空调机 组零件形状特征分类
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图 ３ 特征模 型的层次结构
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系来相互关联。尺寸之间的关系分两种：一种是
g.
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自定义 的各 种 外 部 参 数 和 零 件 被 约 束 尺 寸 之 间
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计 效率 低 ，灵活 性和 扩充 性 差 ；二是利 用Ｃ ＡＤ系
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２ 零 件 的三 维 参 数 化 设 计
参 数化 设计 常采 用 两种 方法 ：一是用 程 序实 现 三维 参数 化设 计 ，这 种方 法编 程量 大 ，程 序设
ul on
统 提供 的参数 化功 能 实现模 型 的设 计变 量驱 动 ， 即利 用Ｃ ＡＤ 系统 的全 参 数化 功 能 ，设 计变 量 控 制 模 型 的几何尺 寸 和约 束关 系 ，用 户通 过直 接修 改变量 表 中 的数 值 实现 对模 型 的编辑 。结 合 空调
并 提 出一 种 在 与 相 邻 零 件 进 行 必 要 约 束 的地 方 放 置虚 拟 参考特 征 ， 免 约束 混乱 造成 模型 再 生 避
通 过 建立特 征 模型和 提取 特征 参 数 ，对系 列 零件 设计 时 ，当修 改一 个尺 寸后 ，图 中的相 关尺 寸会 自动 更新 。通 过该 方法 还建 立 了常用 的三 维 标准件 库 ，库 中的标准 件 由其 自身 的特征 和参 数
g.
维零件模型库、 三维参数化建模及三维装配仿真
等 组成 。
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１ 系统 结 构 设 计
机 组 Ｃ Ｄ系 统 的特 点 ， 以ＰｏＥ ｇｎ ｅ为 平 台 ， Ａ ｒ／ ｎ ｉｅｒ 提 出 了一 种 基 于 空 调 机 组 零 部件 特 征 模 型 的设 计变 量 、用户 定义 特 征库 （ ＵＤＦ ）、表 格 驱动 与 编程 技 术相 结合 的 三维模 型 参数 化设 计 方法 。 ２１ 建立 用 户特 征库 和标 准件 库 ． 集 合数个 特 征成 为一 个 群组 ，并给 予名 称 ，
驱动与编程相结合的三维参数化设计方法，实现 了 零部件三维参数化特征 建模。 建立 了 合理 的装配规划，实现 了段体 的 自 动装配、约束识别及装配干涉分析。为实现空调机组产品的三
维设 计 提供 了先进 的设 计 手段 。
ｆ ｒＡｉ ． ｎ ｉｉ ｎ ｒ ｏ ｒ Ｃｏ ｄ ｔｏ ｅ ｓ
在 使用ＵＤＦ 征库建 立特 征 时 ，只要 根据 系 特
统提 示选 择放 置参考 、变 更尺寸 等 ，就可 以把 该
ＵＤ 特 征加 入模 型 中 。所 以 ，ＵＤ 特 征 使产 品设 Ｆ Ｆ
计更 具灵活 性 、独特 性 。
自动更 新 ，反应 零 部件 的最 新变 化 。 零 部件 的关 联 是靠适 当 的约束 来 保证 的 。在 系 统 中建立 装配 关 系采用 两 平面 密合 、中心 线重 合 、两 平面对 齐 、两 曲面 相切 、角度 对齐 等 约束 。
理 功能 的段 体组 成 的 中央 空调 系统 的关 键设 备 ， 其 可供 选择 的功 能段 有 ：混 合段 、 中间段 、初 效 过 滤段 、消 声段 、表冷 段 、加 热 段 、分流 段 、送
系统 的软件 设计 主要 由零 件特 征信 息库 、段 体三
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图 １ 三维参数化设计及装 配仿真系统结构 图
耗 、 料 、 术 手段 等方 面 仍然 落后 于先 进 国家 ， 材 技
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关
键
词：计算机应 用；组合式空调机组 ；三维参数化设计；装配仿真
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尤其 是在 新产 品 开发上 ，主要 依赖 于 引进 国外技 术和 设计 人员 的经 验 ，企 业需 要投 入大 量 的资金
风 机段 等 ，每 个段 体都 具有 不 同 的功 能 ，可实现
ｄ ｔｂ ｓ Ｕ ） ｔｂｅｄ ｖ ｎａ ｄｐｏ ｒ ｍｉｇ ｉ ｕｅ ． ｈｓｓ ｓ ｍ ｏ ｎｙｃ ｎｍａ ｅｔｅ３ ａ ａｅ（ ＤＦ ，ａ ｌ．ｒ ｅ ｎ ｒｇａ ａ ｉ ｍ ｎ ｓ ｓｄ Ｔ ｉ ｙｔ ｎ ｔ ｌ ａ ｋ Ｄ ｅ ｏ ｈ

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三维电气开关柜参数化设计与虚拟装配

三维电气开关柜参数化设计与虚拟装配

（） 与 Ｓｌ ｇ ２ ＶＢ ｏｉ Ｅｄ ｅ接 口 解 决 电 气 开 关 柜 三 维 ｄ 参 数 化设 计 问题 ， 先 要解 决 高 级语 言 与三 维设 计 软 首 件 的 接 口 。 ｏｉ ｇ Ｓ ｌ Ｅｄ ｅ是 美 国 ＵＧＳ公 司 的 一 个 中 端 三 ｄ
（≥ ｍ ａＤｏ 室 Ｄｉ ｐ ｒ ｃＡｓ—Ｓ ｌ Ｅ ｇ Ｐ ｒ Ｐ ｒ Ｏ Ｕ ｎ ｏｉ ｄ ｅ ａｔ ａｔ Ｃ ｍｅ ｔ ｄ Ｄ 表 示 声 明 了 一 个 代 表 零 件 Ｐ ｒ（ 是 装 配 、 金 或 工 程 ａｔ 若 钣
金 件 和 通 用 标 准 件 ， 工 易 于 实 现 高 度 自动 化 ， 而 特 加 因 别 适 合 于 采 用 标 准 件 库 的 方 法 来 进 行 设 计 。 电 器 品 但
种 繁 多 ， 观 尺 寸 不 一 ， 一 个 个 电 器抽 象 为包 围盒 外 把
∥ 表 示 声 明 了 一 个 代 表 Ｓ ｌ ｄ ｅ应 用 程 序 的 对 象 变 ｏｉ Ｅ ｇ ｄ
维产 品设计 软件 ， 现 今 三维 Ｃ 是 ＡＤ 软 件 中 的一 个 主 流 产品 ， 能强 大 ， 价 比高 ， 开 发 的首选 平 台 。 功 性 是 而任 何一 种 Ｃ ＡＤ 软 件 只 通 过 当 前 版 本 提 供 的 交 互 功 能 ， 难 以完 成 许 多 特 殊 或 特 定 要 求 的 工 作 ， 此 都 因 需 要 软 件 提 供 一 种 接 口 ， 便 于 用 户 按 一 定 的 方 式 来 以 增 加 所 需 功 能 。 ＡＤ 软 件 提 供 的 开 发 接 口 称 为 ＡＰ Ｃ Ｉ
ｌ Ｅ ｇ ． ｐｉａｉｎ ） 通 过 ＶＢ 的 ＧｅＯｂｅ ｔ或 Ｃ ｅ ｉ ｄ ｅ Ａｐ ｌ ｔ ” ∥ ｄ ｃ ｏ ｔ ｊｃ ｒ—
基于产品设计的空调设备性能仿真方法分析

基于产品设计的空调设备性能仿真方法分析

基于产品设计的空调设备性能仿真方法分析摘要：社会经济在迅速发展，空调产品获得了大范围的应用，本文主要依照目前产品设计的需求，结合设备性能，分析应用的仿真方式,应用仿真软件时，需要保证模型的精确性，保证求解应用时间短，简化操作内容，通过研究空调整机以及部分位置的仿真方式，得到优化的动态方式，保证设备更好的趋向于智能水平。

关键词：制冷剂物性；换热翅片；换热器引言：当前生产的空调设备越来越多，社会应用量也在增加，这也消耗了大量的资源，通过探究社会节能理念，逐渐朝着优化内容展开设计，为了促进设计的设计进程，可以应用到仿真技术，这样有助于减少现实样机的制作过程，同时可以节省测试环节，产品开发节约更多的成本，也便于得到和探究出产品的多种性能。

1 对于制冷剂物性，探寻快速稳定算法1.1用于仿真的制冷剂物性计算需要空调设备得以正常工作，主要应用的是制冷剂的循环作用，对空调设备进行仿真处理时，首先需要做的基础工作是计算出制冷剂的物性。

需要注意的是，进行设备性能仿真时，应该准确的选择制冷剂物性运算的方式，不仅需要做到准确性，还需要利用较短的时间维护稳定性等[1]。

1.2常见的制冷剂物性计算方法特征在流体物性计算环节中,涵盖了制冷剂，其中最为简单和基础的方程形式，那就是理想气体方程，它比较简单，可以不用转换就可以列出一阶导数的展现形式，在方程的自变量和因变量之间，也不会产生累积的偏差，所以可以达到准确性、光滑性等需要。

但是，只是对于压力比较低的气体可以实现，所以并不适合于制冷剂物性的计算处理。

流体处于大的工况范围内，为了达到物性计算的准确性,不少研究者提出了多种方式，比如BWR等方程，这些形式比较复杂，计算其他变量时，没有办法得到显式表达式，比如形式上和压力有关，将温度和比体积等量输入进去，可以获得压力值，但是，不能得到有关于温度的显式表达式，比体积和压力这两个量属于已知的情况下，想要计算温度时，就需要利用之前的压力显式表达式，展开不断的迭代处理。

制冷空调系统建模与仿真

制冷空调系统建模与仿真

空调压缩机虚拟样机开发中的建模与仿真摘要：该文介绍了建模与仿真技术在开发新型汽乍空调旋叶式压缩机虚拟样机中的应用。

该虚拟样机由产品的三维几何模型、动力学模型和反映其工作过程（热力学、流体力学、传热传质等过程）的动态数学模型为基础，利用虚拟样机对压缩机性能进行了仿真研究利优化。

关键词：虚拟样机；制冷压缩机；计算机仿真1引言随着计算机技术的飞速发展，压缩机的设计与研宪已经从传统的经验或半经验方法逐步转向虚拟样机开发这一先进有效的手段。

虚拟样机是i种基于建模与仿真的设计，包括几何形状、传动的联接关系、物理特性和动力学特性的建嘆与仿真。

本文利用建模与仿真技术开发了一个汽车空调用旋叶式压缩机的虚拟样机，它具有与真实斥缩机一致的内在和外观特性, 即模拟了其运动学、动力学和工作过程（热力学、流体力学、传热传质）的性能。

该虚拟样机己在产品和实际开发和制适中发挥了重要的理论指导作用。

2旋叶式制冷压缩机简介新型旋叶式压缩机由于其对汽车空调良好的适应性，目前在国内外得到了人力发展。

这种压缩机结构设计巧妙，结构紧凑，每个工作基元在一转当中有两次吸排气，转子运动平稳，整机的振动小、噪声低。

在口本和美国的一些压缩机制造公司己进行大批量生产。

在国内，旋叶式压缩机还处于引进、消化和设计开发阶段。

图1为旋叶式（又称滑片式）压缩机的结构示意图，该压缩机的结构特点为：1）缸内壁型线为多段复杂型线光滑连接而成，转子与气缸同心放登，无偏心。

2）转子和气缸短轴处的密封圆弧段将气缸分成两个圧缩腔，两组吸、排气II柑错180°布置，使作用在转子上的径向'（体力基本平衡，卸除了轴承的径向负荷。

3）为改善叶片运动，叶片斜員。

4）转子与气缸同心，这给机器的制造和安装带来了极大的便利。

5）采用压力供油，以起到润滑和密封作用。

□1-排气阀2-转子3-气缸4-滑片5-吸气【」图1压缩机结构简图⑴旋叶式压缩机主要用于小型气体斥缩装置和汽车空调系统中，另外还在机舱、军用车辆及民用住宅等空气制冷空调系统中有所应用。

风管送风式空调机组的动态模拟与仿真研究

风管送风式空调机组的动态模拟与仿真研究

风管送风式空调机组的动态模拟与仿真研究空调系统在现代生活中扮演着重要的角色，尤其是在大型商业建筑和办公环境中。

风管送风式空调机组作为空调系统中的核心部件之一，其性能的稳定性和效率对于整个系统的运行至关重要。

为了优化风管送风式空调机组的设计和运行，提高其性能和能效，动态模拟与仿真被广泛应用于研究与开发过程中。

1. 动态模拟的基本原理动态模拟是利用计算机模型和数学方程对系统进行模拟和分析的过程。

对于风管送风式空调机组而言，动态模拟可帮助研究人员了解系统在不同工况下的运行情况，并进行性能优化。

动态模拟的基本原理包括建立数学模型、制定初始条件和边界条件、选择合适的数值计算方法等。

通过数值计算方法，可以对机组内部的流体流动、换热、能量转移等进行求解，从而得出机组在不同工况下的性能指标。

2. 风管送风式空调机组的动态模拟内容风管送风式空调机组的动态模拟研究需要关注以下几个方面：2.1 空气流动和换热特性分析对于风管送风式空调机组而言，空气流动和换热是其核心功能。

通过动态模拟，可以分析机组内部空气流动的速度、温度分布、湿度分布等参数，进而评估机组的换热效果和热负荷管理能力。

2.2 传热与传质过程模拟风管送风式空调机组除了提供冷却或加热的功能外，还需要管理空气中的湿度和氧气含量。

动态模拟可以帮助评估机组在不同工况下的传热和传质性能，进而指导系统的设计和调节。

2.3 能量消耗和效率分析能源消耗和能效是评估风管送风式空调机组性能的重要指标。

通过动态模拟，可以分析机组在不同工况下的能耗情况，并评估其能效水平。

这有助于研究人员确定系统优化的方向和措施。

2.4 控制策略和自适应调控动态模拟还可以用于研究风管送风式空调机组的控制策略和自适应调控方法。

通过模拟机组在不同控制策略下的运行情况，可以评估不同策略的性能和效果，为实际操作提供指导。

3. 仿真研究的意义和应用风管送风式空调机组的动态模拟与仿真研究具有重要的意义和应用价值。