制冷空调中的计算机仿真(理解)..

应用技术与设计2018年第11期45我国是制冷空调生产和使用的大国。

随着人们生活水平的不断提升，人民对生活质量的要求也越来越高，每年夏天都是制冷空调使用的高峰期。

计算机仿真技术是通过对制冷空调各项参数的预算确定制冷空调运行效率的技术手段。

如何设计制冷空调，提高制冷空调的运行效率，提高制冷空调系统计算机仿真技术，需要得到相关行业的重视。

1　制冷空调设备的重点构建模型1.1　压缩装置模型压缩装置是制冷空调最为重要的部件，是整个制冷空调系统的动力装置，压缩装置联系着制冷空调许多关键器件，同时传递着能量。

因此，压缩装置模型是制冷空调设备的重点构建模型之一，对压缩装置模型的研究需要相关行业相关人员的重视。

根据制冷空调的需要，计算机仿真技术针对研究的压缩装置模型主要有全动态模型和全稳态模型。

空调系统中压缩装置的工作总是动态的，即使是在相对稳定的制冷工作中，压缩装置每转产生的能量也都是不同的，因此，研究制冷空调中对压缩装置模型的计算机仿真技术，必须要考虑压缩装置的动态性质，注意在压缩装置的使用过程中，不要影响计算机仿真技术的仿真速度。

全稳态模型实际上就是物理领域常用的压缩热力计算，应用起来比较方便。

全稳态模型适合计算机稳态仿真技术，只需要在压缩热力计算过程中确定输气指数和电效率等量。

但是在计算机动态仿真技术的应用中，全稳态压缩装置模型需要考虑压缩装置的启动时间引起的数据变动，保证算法的稳定性。

1.2　蒸发器和冷凝器模型在制冷空调系统的组成期间中，蒸发器和冷凝器都属于热交换装置，因此蒸发器模型和冷凝器模型在制冷空调设备的重点建构模型中，有很多相似的地方，可以一并研究。

蒸发器模型和冷凝器模型的计算机仿真技术研究可以从稳态模型和动态模型两个角度进行。

热交换装置的稳态模型是用来计算和预测热交换装置的稳态性能的，蒸发器装置和冷凝器装置的稳态模型可以分为单节点模型和多结点模型。

单节点模型一般采用对数平均温差法来计算热交换装置的稳态性能，缺点是计算结果的精度不高；多结点模型一般采取对偏微分方程离散化的数学方法进行热交换装置的稳态计算，计算结果的精确程度比较高，缺点是计算量大，计算耗费的时间长。

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。

制冷空调系统仿真那些事在写这篇文章以前，先简单谈谈我是谁？本人是一名仿真工程师，从事制冷空调系统仿真。

为什么要写这篇文章？主要是闲来无事，来论坛叨叨！说说仿真这些事。

下面以问题的形式谈谈自己的观点，感兴趣的同行可以一起拍砖！（1）什么是仿真，什么模拟那？搞计算的人可能听到这样的问题没什么奇怪的？计算机技术作为理论分析、试验技术的第三种研究手段，也不是什么新东西。

仿真简单理解就是仿造真实，如何去实现那？针对实际物理模型进行数学建模。

在仿真工程师眼中你在实验中使用的说有部件都是一个数学模型，数学模型简单理解就是描述部件物理特性的数学方程（组）。

本人以前读研究生的时候老师就问我，什么是仿真，什么是模拟？两者有什么区别？其实在实际中我们没有必要刻意去区分，应用中两者的英文都是sumulation。

比较起来，总的来说仿真的概念要大于模拟的范畴。

一般情况下，我们通常对CAE、CFD技术进行的数字化设计，称之为模拟；对数学建模过程称之为仿真设计。

（2）什么是系统仿真？系统仿真的过程就是系统部件数学建模的过程。

系统仿真中，个人觉得必须有这样的概念：对于系统中涉及的任意部件建模过程--部件模型=输入+模型+输出，可以这样说：输入是自变量，模型是描述部件物理特性的数学方程组，输出就是因变量。

系统级仿真其实就只将这些描述部件的数学方程组耦合在一起，通过一定的算法求解方式得出系统级的输入和输出的关系。

（3）部件模型仿真在这里面我们必须来说“模型”，针对一个物体描述它所有特性的数学方式有很多，我们可以从详细描述模型物理特性去建立数学模型，这就是我们说的参数化模型。

也可以从描述模型输入和输出参数关系特性的角度去建立一个集中参数模型。

总的来说，不管你选用什么形式的建模方式，你只要保证你的一个输入可以得出一个对应正确的输出就可以了。

至于中间模型采用什么样的数学建模方式，我们可以完全不去理会。

在这里我们必须谈下，通用性模型和专用模型。

制冷空调系统计算机仿真技术综述邵双全　石文星　陈华俊　李先庭　彦启森(清华大学建筑技术科学系)摘　要　经过几十年的发展,计算机仿真技术已经成为制冷空调系统研究与优化设计的最有效的方法和强有力的工具,本文系统分析了制冷空调研究中引入计算机仿真方法的概念和特点,并对制冷空调系统仿真的建模方法、仿真模型、模型求解方法等基本理论进行了系统的分析,指出了目前所存在的一些问题,对其应用前景进行了展望。

关键词　制冷　空调　仿真　综述LITERATURE REVIEW OF C OMPUTER SIMULATION ON REFRIGERATIONAND AIR C ONDITIONING SYSTEMSHAO Shuangquan,SHI Wenx ing,CHEN Huajun,LI Xianting,YAN Qisen(Tsinghua University,Department of Building Science)ABSTRACT　After evolution of several decades,the computer simulation has grown a useful method and a strong tool to study the perfo rmance of refrigeration and air conditioning sy stem and to design the sy stem optimally.The basic features and the theo ries are analy zed such model theo ry and simulation algorithms.The newest achievements and the faultiness are mentioned for the development of com puter simulation on refrigeration and air conditioning system in future. KEY W ORDS　refrigeration,air conditioner,simulation,literature review1　引言自20世纪60年代开始,仿真技术开始在制冷、空调领域开始得到应用。

制冷空调设计仿真计算系统第一篇：制冷空调设计仿真计算系统制冷空调设计仿真计算系统作者简介：制冷工程师，在国内知名企业从事制冷研究工作，对暖通空调、制冷机械、冷库、汽车空调、冷藏车机组、低温冷冻机组有丰富的实际开发经验，在大量的实际开发和实验数据的基础上，结合国内外大量文献，总结了现代制冷设计上的问题和实际过程中的困难，本着节省实验费用和加快产品开发的原则，开发了制冷空调综合设计系统。

经过作者七年的连续开发，现在制冷空调综合设计系统已基本完善，主要包括以下分系统：一、制冷设计系统二、汽车空调设计系统三、冷藏车机组设计系统四、冷库计算系统五、暖通空调设计系统六、暖通造价系统七、物性参数八、表冷器计算和负荷计算九、制冷空调故障查询系统为了能够分享软件成果，让更多的设计者从繁重的计算过程中解脱出来，现在给大家做一个简单的介绍：1、综合设计系统自带浏览器，可以联网和不联网情况下显示公司网站，方便和客户交谈时及时提供公司产品和公司信息。

2、功能菜单介绍3、制冷设计系统主要包括：多种制冷剂循环分析，多种换热器的冷凝和蒸发设计和校核计算，膨胀阀、储液器、制冷剂充灌量、毛细管长度等计算。

计算精度经过实际产品检验，符合工程需要。

包括以下换热器：管片冷凝器、管带冷凝器、平行流冷凝器、管片蒸发器、管带蒸发器、层叠蒸发器、同轴螺旋波纹管冷凝器、同轴DAE管ABS冷凝器、同轴DAE管ABS蒸发器、内螺纹套管冷凝器、内螺纹套管蒸发器、内螺纹套管水水换热器、干式壳管冷凝器、满液式壳管蒸发器、蒸发式冷凝器。

4、实际仿真应用，模拟丹佛斯涡旋压缩机，膨胀阀和两器的匹配。

包含SM/SZ全系列压缩机和TDEXB系列膨胀阀，制冷剂充灌量和管路。

5、汽车空调系统主要包含汽车负荷计算，134a制冷剂循环分析，管片、管带、平行流等换热器设计校核计算，膨胀阀和储液罐计算，制冷剂充灌量计算。

6、冷藏车机组设计计算主要包括，R404A制冷剂循环计算，管片、管带、平行流冷凝器设计校核计算，驾驶室蒸发器、冷藏室蒸发器设计校核计算，一拖二，串并联计算。

电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering计算机与多媒体技术Com puter And M ultim edia Technology 制冷空调装置的计算机仿真技术付优(山西建筑职业技术学院山西省晋中市030619 )摘要：本文阐述了计算机仿真技术，然后就其在制冷空调装置中的应用进行了细致的分析，仅供参考。

关键词：制冷空调装置；计算机仿真技术；仿真模型我国是制冷空调产品生产与使用大国，制冷空调产品的年产量 占据全球总产量的三分之二，而当前我国的制冷空调系统在能源消 耗方面较大，且制冷的效率相对较低，己经无法满足当前人们在生 活和工作方面的需要。

根据相关统计数据显示，制冷空调夏季的耗 电量在很多城市都超过该市总用电量的40%。

因此，对制冷空调进 行优化就极为必要。

在制冷空调系统当中运用计算机仿真技术，能 快速检验制冷空调系统的性能，并对该系统进行有效的优化改良。

相对而言，我国引入计算机仿真技术的时间较晚，普及的时间也较 短，尚未形成完善成熟的技术体系与管理体系，但该项技术仍然对 我国制冷空调研发工作的发展起到极为重要的推进作用。

1计算机仿真技术概述1. 1计算机仿真技术概念计算机仿真技术是计算机技术重要的组成部分，是以计算机作 为基础，根据问题对象的实际要求，建立起一套真实的数学模型，然后将其转换成仿真模型。

在不同的决策问题下，工作人员利用计 算机系统来进行运行状态的演示，从而将抽象问题真实地展现在1丨 算机系统的显示器上，然后对模型进行动态的实验。

这种技术它涉 及了计算理论、控制理论以及各种实际系统的专业理论知识，是一 项综合了多学科领域的综合性技术。

计算机仿真技术最大的意义就 在于能够将人脑中的虚拟数据和参数转化为计算机中具体的图形或 者是全景影像，从而实现抽象物质的具象化。

该技术最早起源于美 国，自从这项技术诞生以来，受到世界各国的广泛关注和高度重视，被世界各国引进和推广，并被广泛应用到国防、能源、交通、航空 航天等军事领域和其它领域当中。

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。

制冷系统计算和仿真概述及解释说明1. 引言1.1 概述制冷系统是现代工业和生活中广泛应用的重要设备，用于实现物体或空间的降温、保持低温状态或者达到特定的温度要求。

随着科技的不断发展和进步，制冷系统的计算和仿真已经成为学术研究和工程实践中重要的一部分。

制冷系统的计算主要指通过数学方法基于实验数据和理论知识对系统参数进行分析与计算，以预测系统性能、能效和安全性等方面的表现；而制冷系统仿真则利用计算机模拟技术，在虚拟环境下对真实制冷系统进行模拟运行，从而评估其工作性能并优化设计。

1.2 文章结构本文将首先对制冷系统计算进行概述，包括计算方法概述、热力学分析以及循环制冷系统计算等内容。

然后，我们将介绍制冷系统仿真原理及常用仿真软件，并通过案例分析探讨仿真在实际应用中的作用。

接下来，我们将详细阐述制冷系统计算和仿真在节能优化设计、故障排除与优化以及新技术研发与验证方面的重要作用。

最后，我们将对全文进行总结分析，并提出可能存在的改进空间，展望未来制冷系统计算和仿真的研究方向。

1.3 目的本文旨在对制冷系统计算和仿真进行全面概述和解释说明，介绍其在节能优化设计、故障排除与优化以及新技术研发与验证等方面的重要作用。

通过深入了解计算方法和仿真软件，读者将能够更好地理解制冷系统的工作原理及其性能评估方法，并为实际应用提供参考和指导。

同时，本文也意在促进相关领域研究者之间的交流与合作，推动制冷系统计算与仿真技术的不断发展。

2. 制冷系统计算2.1 计算方法概述制冷系统计算是通过应用数学和物理原理，以及工程经验，对制冷系统进行性能分析和设计的过程。

在计算过程中，需要考虑热力学、传热、传质、流体力学等相关理论，并结合实际运行条件和要求进行参数计算。

常见的计算方法包括热力学分析、循环制冷系统的循环参数计算等。

2.2 热力学分析热力学分析是制冷系统计算的基础工作之一。

通过对制冷剂在不同温度和压力下的物性参数进行获取和分析，可以得到其循环过程中的压缩比、比容、能量转移等重要指标。