制冷仿真软件

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。

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车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和优化.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,压缩机的设计与研究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。

虚拟样机是一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模与仿真。

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，它具有与真实压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。

该虚拟样机已在产品和实际开发和制造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大力发展。

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。

在日本和美国的一些压缩机制造公司已进行大批量生产.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，转子与气缸同心放置，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压缩腔，两组吸、排气口相错180°布置，使作用在转子上的径向气体力基本平衡，卸除了轴承的径向负荷。

3)为改善叶片运动,叶片斜置。

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-吸气口图1 压缩机结构简图［1]旋叶式压缩机主要用于小型气体压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。

ICEPAK软件由全球最优秀的计算流体力学软件提供商Fluent公司，专门为电子产品工程师定制开发的专业的电子热分析软件。

借助ICEPAK的分析和优化结果，用户可以减少设计成本、提高产品的一次成功率（get-right-first-time）、改善电子产品的性能、提高产品可靠性、缩短产品的上市时间。

ICEPAK做为专业的热分析软件，可以解决各种不同尺度级别的散热问题：环境级——机房、外太空等环境级的热分析系统级——电子设备机箱、机柜以及方舱等系统级的热分析板级—— PCB板级的热分析元件级——电子模块、散热器、芯片封装级的热分析ICEPAK的应用领域ICEPAK软件广泛应用于通讯、航天航空电子设备、电源设备、通用电器及家电等领域。

ICEPAK软件的著名客户有：通讯业中的华为、中兴、上海阿尔卡特-贝尔、施耐德电气、UT斯达康、爱立信、上海GE、华为3com、AT&T、Motorola、Aval Communication、Cisco、Fuji Electric、Lucent、Mitsubishi Electric等；计算机业中的Compaq、HP、IBM、Intel、NEC、SGI、SGI/Cray、DELL、Apple、Sun等；航天航空电子设备中的西南电子研究所、石家庄通信技术所、南京电子信息研究所、广州通信技术研究所、航空雷达研究所、航空飞行控制研究所、航天计算机所、西安电子设备研究所、咸阳电子设备研究所、北京电子科学院、中科院电子所、Lockheed Martin、Boeing、TRW Avionics、Chrysler、Allied Signal等；通用电器及家电业中的Fuji Electric、Sony、3Com、3M、GE等。

快速几何建模友好界面和操作——完全基于Windows风格的界面。

依靠鼠标选取、定位以及改变定义对象的大小，使用鼠标拖拽方式，因而建模过程非常方便快捷；基于对象建模——箱体、块、风扇、PCB板、通风口、自由开口、空调、板、壁面、管道、源、阻尼、散热器、离心风机、各种封装件模型等，用户可以直接从ICEPAK的菜单调用现成的模型，无须从点、线、面开始建模；各种形状的几何模型——六面体、棱柱、圆柱、同心圆柱、椭圆柱、椭球体，斜板、多边形板、方形或园形板，在这些基本模型基础上可以构造出各种复杂形状的几何模型；大量的模型库——材料库：包括各种气体、液体、固体以及金属与非金属材料库；风扇库：包括Delta, Elina, NMB, Nidec, Papst, EBM, SanyoDenki等厂家的风扇模型；封装库：各种BGA QFP、FPBGA、TBGA封装模型，用户可以随时上网更新自己的模型库；用户还可以用已经创建好的模型建立自己的库；ECAD/IDF输入——IDF（如Cadence, Mentor Graphics, Zuken, Synopsys等）格式的文件直接输入；专用的CAD软件接口IcePro——IcePro可以直接导入CAD模型，如Assembly, Part, Iges, Step, Sat格式文件，并能自动转化为ICEPAK模型。

10.16638/ki.1671-7988.2021.08.033基于环境模拟试验的乘员舱制冷仿真分析余明明，王凯（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州511434）摘要：文章基于某车型建立整车几何模型简化结构，应用star_ccm+软件，通过环境仓空调降温性能试验中采集的数据设置相应的边界条件，对乘员舱降温过程进行了温度场的数值模拟，仿真结果与试验相对比，误差在10%以内，验证了仿真模型的准确性。

关键词：乘员舱；制冷仿真；环模试验中图分类号：U462.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)08-107-03Simulation Analysis of Crew Cabin Refrigeration Based onEnvironmental Simulation TestYu Mingming, Wang Kai( Automotive Engineering Research Institute of Guangzhou Automobile Group Co., Ltd.,Guangdong Guangzhou 511434 )Abstract: In this paper, a simplified structure of vehicle geometric model is established based on a certain type of vehicle. Star_ccm+software is used to simulate the temperature field of occupant compartment by setting the corresponding boun -dary conditions according to the data collected from the cooling performance test of air conditioning in the environmental warehouse. The error between simulation and experiment is less than 10%, which verifies the accuracy of the simulation model.Keywords: Occupant cabin; Refrigeration simulation; Environmental simulation experimentCLC NO.: U462.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)08-107-03前言随着汽车工业的快速发展，人们对车辆可靠性、舒适性的要求越来越高[1]，因此整车试验验证变得格外重要。

CAE常用软件介绍CAE（计算机辅助工程）是指通过计算机技术来模拟和分析工程问题的一种方法。

CAE常用软件可以帮助工程师通过虚拟模拟来测试和改进设计，并在实际生产之前确保产品的性能和可靠性。

以下是几款常用的CAE 软件的介绍。

1.ANSYSANSYS是一款全面的CAE软件，可以进行结构力学、流体力学、电气力学等多种领域的仿真分析。

它提供了强大的建模和分析工具，可用于模拟材料行为、结构响应、流体流动等。

ANSYS还提供了多种模拟工具和预处理选项，可用于开展各种仿真实验和优化设计。

2. SolidWorks SimulationSolidWorks Simulation是SolidWorks系列软件中的一个模块，用于进行结构和流体力学仿真分析。

它提供了完整的虚拟测试环境，可以进行静力学、动力学、疲劳和热分析等。

SolidWorks Simulation还具有直观的用户界面和易于使用的建模工具，适合初学者和专业人士使用。

3. COMSOL MultiphysicsCOMSOL Multiphysics是一款基于有限元分析（FEA）方法的多物理场仿真软件。

它将不同物理领域的方程耦合在一起，使工程师可以同时考虑多种物理现象。

COMSOL Multiphysics支持结构力学、电磁场、流体流动、传热等多种仿真分析，并具有丰富的建模库和后处理工具。

4. AbaqusAbaqus是一款由达索系统公司开发的有限元分析软件。

它主要用于结构分析和多物理场仿真，可用于预测和优化产品的性能。

Abaqus提供了广泛的建模和分析功能，包括非线性材料、接触模型、破裂和疲劳分析等。

它还具有强大的求解器和后处理功能，适用于复杂的工程问题。

5. SimScaleSimScale是一款基于云计算的CAE软件，提供了全球运行在云端的计算平台，可用于进行结构、流体和热仿真。

SimScale具有用户友好的界面和强大的建模工具，支持多种文件格式的导入和导出。

各大仿真软件介绍在大规模仿真软件领域，有几个主要的软件平台被广泛应用于不同领域的仿真研究和工程应用中，包括MATLAB/Simulink、Ansys、Arena、AnyLogic和CESM等。

下面将对这些软件进行详细介绍。

MATLAB/Simulink是一个广泛应用于工程和科学计算领域的仿真环境。

它提供了一个强大的环境，支持建模、仿真和分析复杂的系统。

MATLAB/Simulink可以用于各种不同的领域，包括信号处理、控制系统、通信系统等。

其背后的核心原理是基于数值计算和模型预测控制的算法。

MATLAB/Simulink的主要特点是具有灵活性和可扩展性，用户可以使用内置的函数库或自定义函数来建立模型，并使用不同的算法进行仿真和分析。

Ansys是一个多物理场有限元仿真软件，用于解决工程领域中的结构分析、流体力学、电磁场等复杂问题。

Ansys的核心原理是通过将实际物理问题离散为有限的数学单元，并使用有限元法求解。

Ansys能够通过对应用场景的建模和网格划分，得到结构应力、位移、温度分布等物理量的计算结果。

Ansys的特点是具有高精度的数值计算和广泛的物理模型库，能够模拟各种不同类型的工程问题。

Arena是一种离散事件仿真软件，用于建模和模拟离散事件系统的运行。

它适用于各种各样的系统，包括生产线、物流系统、医院等。

Arena的核心原理是通过建立离散事件模型，模拟系统中事件的时序和相互作用，从而评估系统性能和进行优化。

Arena使用基于代理模型的算法，它通过对系统中的事件进行建模，并在仿真中模拟事件的触发和响应过程。

Arena的特点是能够对复杂系统进行快速的建模和分析，并且提供了一系列的分析工具，帮助用户评估和优化系统性能。

AnyLogic是一种多方法仿真软件，它可以同时支持离散事件仿真、系统动力学仿真和基于代理的仿真。

AnyLogic的核心原理是将不同的仿真方法结合在一起，从而可以建立更为准确和全面的仿真模型。

几款仿真软件的分析仿真软件是一种利用计算机技术模拟真实世界情况的工具，可以对各种系统、过程或行为进行模拟和分析。

在不同领域中，仿真软件都发挥着重要作用，如工业制造、城市规划、交通管理、医疗系统等。

本文将对几款常用的仿真软件进行分析。

1. AnyLogicAnyLogic是一款具有多种仿真方法支持的综合性仿真软件。

它提供离散事件仿真、系统动力学仿真和基于代理的仿真等多种仿真方法，适用于模拟复杂的动态系统。

AnyLogic具有用户友好的建模工具，可以通过图形化界面和多种编程语言进行建模和分析。

它还具有可视化效果好、可扩展性强等特点，在工业、物流、城市规划等领域得到广泛应用。

2. ArenaArena是一款专注于离散事件仿真的软件，由Rockwell Automation 公司开发。

它提供了直观的建模界面和大量的仿真组件，使用户可以轻松地构建和分析复杂的离散事件模型。

Arena具有强大的统计功能，可以对仿真结果进行详细的分析和优化。

它适用于制造业、服务业、供应链管理等领域，在生产线优化、物流规划等方面发挥重要作用。

3. SimioSimio是一款集离散事件仿真和系统动力学仿真于一体的综合性仿真软件。

它具有灵活的建模工具和强大的仿真能力，可以帮助用户快速构建复杂的模型并进行分析。

Simio还具有可视化效果好、可嵌入其他系统等特点，使其在物流规划、运营管理、供应链优化等领域具有广泛应用。

4. Solidworks SimulationSolidworks Simulation是一款基于有限元（FEA）分析的仿真软件，由达索系统公司开发。

它可以对结构、流体、热分析等进行模拟和分析，可用于设计验证、产品优化等方面。

Solidworks Simulation具有强大的建模和网格生成功能，能够处理复杂的几何形状和边界条件。

它还可以与Solidworks CAD软件无缝集成，使工程师能够在同一个环境下进行建模和仿真。

文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：peraglobal）1.背景空调系统普遍应用于工厂、住宅、商场、办公场所、汽车等领域。

在空调设计过程中，包含了压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器的热力计算过程以及各部件之间的相互影响，尤其是蒸发器和冷凝器中的换热计算是非常繁琐的过程，需要进行多次迭代。

一维热流系统设计仿真软件Flownex能够很好的帮助设计者快速对空调系统的各部件进行选型，同时，能够仿真蒸发器热负荷变化时系统的响应，从而帮助设计者优化空调系统的控制策略，提高空调系统的运行效率。

2.制冷系统设计工况确定根据运行条件，选择合适的制冷剂、冷凝温度、蒸发温度、过冷度和过热度。

然后根据选择的参数，对空调系统关键点进行热力计算。

2.1. 冷凝温度为了保证冷凝效果，一般取冷凝温度为环境温度（考虑我国的气候因素，43℃能够满足绝大部分地区的使用要求）+（保证冷凝效果），当冷凝器另一侧选用水时，我们选用冷凝温度为：Tk=Tw+7=50℃2.2. 蒸发温度蒸发器的蒸发温度应该综合考虑使用的制冷剂的类型和蒸发器的结构类型以及车用空调的制冷温度需求。

提高蒸发温度可以改善空调的经济性，使空调的单个制冷循环的制冷量得到提升，空调的制冷系数也得到提升，但是蒸发温度越高，蒸发器与空气的传热温差越小，这就需要加大蒸发器的尺寸才能达到制冷量的需求。

另外，当蒸发器表面的温度低于0℃时就会造成蒸发器的表面结霜使空气不能流经蒸发器的表面。

此外，为了保证空调的舒适性，空调风的温差应控制在8℃至10℃之间。

将蒸发温度选取为0℃。

2.3. 过冷度在制冷系统中考虑到管道内部的摩擦影响和静压变化影响，应该有适当的过冷度才能保证到达节流装置的制冷剂是液态制冷剂。

一般选取比当前压力下的冷凝温度低3℃至5℃的温度作为冷凝器出口的过冷度。

到达节流装置的总过冷度达到5℃至8℃。

2.4. 过热度蒸发器的过热度如果太小就无法保证制冷剂在蒸发器中的完全蒸发，并且会造成压缩机的液击；而过热度太大又会造成蒸发器蒸发能力的浪费。

preonlab介绍
PreonLab是一款基于物理的流体仿真软件，它专门用于模拟和分析液体和气体的行为。

这个软件可以帮助工程师和研究人员更好地理解和预测流体系统的行为，从而优化设计和解决实际问题。

PreonLab的核心特点包括：
1. 实时交互，PreonLab提供实时的交互式仿真环境，用户可以在仿真过程中即时调整参数和观察结果，这有助于快速验证设计和发现潜在问题。

2. 多物理场耦合，PreonLab能够处理多种物理场的耦合，包括流体动力学、热传导和固体力学，这使得用户能够模拟更加真实的工程场景。

3. 用户友好，软件界面友好，操作简单，用户无需深入了解复杂的数学和物理模型即可进行流体仿真。

4. 广泛应用，PreonLab广泛应用于汽车工程、航空航天、生物医学工程、化工等领域，帮助用户解决各种流体相关的问题。

总的来说，PreonLab是一款强大的流体仿真软件，它能够为用户提供高度可视化和准确的仿真结果，帮助用户更好地理解和优化流体系统。

几款仿真软件的分析近年来，随着科技的快速发展，仿真软件逐渐成为各行各业中不可或缺的工具。

仿真软件能够通过建模、仿真、分析等功能，帮助用户预测和优化系统的性能，并提供决策支持。

本文将对几款常用的仿真软件进行分析，包括MATLAB/Simulink、Arena、ANSYS和SolidWorks。

MATLAB/Simulink是一款功能强大的仿真软件，广泛应用于工程和科学领域。

它的优势在于具备良好的可视化界面、强大的计算能力和灵活性。

Matlab主要用于数值计算和数学分析，而Simulink则适用于系统建模和仿真。

该软件支持多种编程语言，包括C、C++和Java等，可以实现多种功能，如滤波、控制算法和图像处理等。

Simulink拥有丰富的模块库，用户可以选择合适的模块进行系统建模，包括控制系统、信号处理、通信系统等。

此外，MATLAB/Simulink还有很多工具箱，如机器学习工具箱、神经网络工具箱等，可以进一步扩展其功能。

ANSYS是一家知名的工程仿真解决方案提供商，其软件被广泛应用于结构力学、流体力学、电磁场等领域。

ANSYS的优势在于强大的分析能力和精确的模拟结果。

它能够对复杂的工程问题进行建模和仿真，预测系统的性能和行为。

ANSYS提供了多种建模功能，如有限元分析、流体力学分析、热力学分析等，可以满足用户对不同领域的仿真需求。

该软件还支持多物理场耦合仿真，用户可以同时考虑结构力学、热传导和流动等多个因素。

此外，ANSYS还有丰富的后处理工具和优化算法，可以帮助用户分析仿真结果和优化设计。

SolidWorks是一款广泛应用于机械工程和产品设计领域的三维CAD软件。

它的优点在于集成了建模、装配和仿真等功能，用户可以在同一个平台上完成整个设计流程。

SolidWorks具有直观的用户界面和丰富的建模工具，可以帮助用户快速创建复杂的三维模型。

此外，该软件还提供了动力学仿真和结构分析的功能，用户可以通过添加运动学约束和加载条件来模拟系统的行为。

第37卷，增刊红外与激光工程2008年6月V ol.37SupplementInfrared and Laser EngineeringJun.2008收稿日期：2008-06-05作者简介：冯晓晨（），女，重庆合川人，硕士生，主要从事红外仿真方面的研究。

f fx @63。

基于KULI 的红外图像转换器冷却系统仿真分析冯晓晨，杨积东（上海机电工程研究所，上海200233）摘要：利用KULI 软件，对某MOS 电阻阵图像转换器芯片的冷却系统进行了数值仿真分析，建立的冷却系统仿真模型不但具有广泛适用性，而且为图像转换器实现高精度的冷却装置热管理系统设计奠定了基础。

关键词：KULI ；红外图像转换器；半导体制冷；热管理；仿真分析中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007-2276(2008)增(红外)-0428-04Cooling system's simulation and analysis of IR scene projectorbased on KULIFENG Xiao-chen,YANG Ji-dong(Shanghai Institute of Mechanics and Electricity Engineering,Shanghai 200233,China)Abstr act:Having made use of the KULI software to carry out numerical value on some MOS resistance array IR scene projector chip cooling system simulating,the simulated cooling system m odel building not only have broad serviceability,but also have establish a basis for hot management system designs of the high-accuracy cooling devise.Key words:KULI;IR scene projector;Semiconductor refrigerate;Thermal management;Simulation and analysis0引言MOS 电阻阵列红外图像转换器是红外目标仿真系统的核心装置，红外目标仿真系统工作要求MOS 电阻阵芯片在产生几百瓦热量的同时，其衬底温度始终恒定，这就需要构建一个制冷功率大、控温精度高的冷却系统来完成相应的温度控制。

cae软件有哪些CAE（Computer-Aided Engineering）软件是一种基于计算机的工程分析和设计工具，用于模拟和优化产品的行为和性能。

它通过数值计算方法，将实际工程问题转化为数学模型，并通过仿真分析来评估和改进设计方案。

今天，我们将介绍一些常见的CAE软件。

1. ANSYS：ANSYS是目前最常用的CAE软件之一。

它提供了广泛的仿真和分析工具，包括结构力学、流体力学、电磁场等。

ANSYS 的多物理场耦合功能使其成为复杂工程问题的首选工具。

2. Abaqus：Abaqus是由达索系统（Dassault Systèmes）开发的高级有限元分析软件。

它被广泛应用于结构、振动、热和多物理场的仿真和优化。

Abaqus具有强大的求解能力和灵活的后处理功能。

3. CATIA：CATIA是达索系统开发的一种综合性的CAD/CAM/CAE软件。

它提供了全面的工程设计和仿真解决方案，包括产品设计、模拟分析、装配和制造工艺规划等。

CATIA被广泛用于航空航天、汽车工程等领域。

4. SolidWorks Simulation：SolidWorks Simulation是SolidWorks CAD软件的一个模块，用于进行结构强度和可靠性分析。

它提供了丰富的元素库和边界条件，可以模拟各种力学和热学问题。

同时，SolidWorks Simulation与SolidWorks CAD紧密集成，方便了产品设计和仿真的无缝转换。

5. MSC Nastran：MSC Nastran是一种经典的有限元分析软件，常用于结构和振动分析。

它提供了灵活的建模环境和强大的求解能力，能够处理各种非线性和动态问题。

MSC Nastran已经成为航空航天和汽车工程领域的标准分析工具。

6. COMSOL Multiphysics：COMSOL Multiphysics是一种基于有限元方法的多物理场仿真软件。

它具有广泛的应用领域，包括电磁、传热、结构和流体等多个物理场。