制冷空调中的计算机仿真(理解)..
制冷空调系统计算机仿真技术综述
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。
制冷空调仿真系统原理及其应用
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。
制冷空调系统仿真那些事
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
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
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。
制冷空调中的计算机仿真(理解)
在计算机仿真研究的过程中，一 般要经过这样四个步骤
(1) 写出实际系统的数学模型。
(2) 将它转变成能在计算机上进 行运转的数学模型
(3) 编出仿真程序
(4) 对仿真模型进行修改、校验
有无实 仿真系统 物介入
实时仿真系统
非实时仿真系统
用模拟计算机组成的仿真系统 用数字计算机组成的数字仿真系统
仿真
这样在优化部分的约束中， 都是清一色的结构参数，可以用 相近的方法处理，带来许多方便 之处。
由于上面的几个约束条件均为不等式 约束，所以可以取消优化程序中罚函数循 环收敛这一层次，借用无约束优化的计算 方法来解决此类有约束的优化问题，只要 在一维寻优过程中检验不等式约束条件是 否满足，这样可使计算时间可大大减少。
U CM
空气的蓄热量U为 货物的蓄热量U为
U a Ca M a a
U CM
d KF ( a ) dt
传给货物的热量应等于货物蓄热量的变化
CM
传给空气的热量与传给货物的热量之和为总热量Q
d a d CM Ca M a Q dt dt
得
CM d a KF dt
另一种较为简单的方法是模式搜索法。 模式搜索法的应用范围很广，对变量的极值 问题分析是较有效的，程序也较方便，算法 收敛速度同步长选择有较大的关系。 步长加速法在寻优开始阶段应用，可获得 较快的逼近速度，但在后期搜索中的收敛速 度不是最理想。
Powell方法则是目前多变量寻优直 接法中较好的一种方法。
3. 约束条件 在冰箱优化计算中选择的几个主要约 束条件为：
①毛细管的长度应大于最小布置长度。 ②冷藏室蒸发器应该小于最大可布置的面积。
③冷凝器的传热面积应小于最大可能布置面积。 ④冷冻室空气温度应该达到国标要求。
制冷空调装置的计算机仿真技术
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。
(完整word版)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。
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2. 计算机辅助设计系统的组 成及基本功能
一个完整的计算机辅助设计系统是 由一系列硬件系统和软件系统组成的。 作为一个计算机辅助设计系统应包括 以下几个功能； (1)计算功能。
(2)存储功能。
(3)输入功能。
(4)输出功能。
3.制冷装置计算机辅助设计的内容
一个完整的制冷装置计算机辅助设计系 统应该包括从初步规划到最后图纸输出的这 样一个功能强大的系统, 大致可以分为 (1)结构规划。 (2)系统初步分析计算。
计算机 类型不同
用混合模拟机组成的或用数字－模 拟混合计算机组成的混合仿真系统
微型机阵列组成的全数字式仿 真系统
14.2 简单对象的建模
在制冷空调装置仿真中，有些部分在 一定假设下，可用一阶微分方程近似 描述。下面举例说明。
例14-1 货物冷却 对于货物送入冷藏箱中进行冷却，如图14-1所示。设 冷藏箱中空气温度为 a；设货物的温度为 ，质量为 M，定容比热为C，与空气传热面积为F，货 a d 2 CM Ca M a Q 2 dt dt KF dt CMCa M a d 2 d (CM Ca M a ) Q 2 KF dt dt
（14-2）
上面的二阶常微分方程描述了冷藏箱内货 物的冷却过程。如果考虑空气与箱体结构的 传热，而把箱体结构作为一阶惯性环节，则 得到的式子为三阶微分方程。如果对于厚的 货物，需要考虑表层与内部温度变化的不一 致，则所得到的方程阶数还要高 。
2. 毛细管模型
建立各个部件的模型 3. 蒸发器和冷凝器模型 4. 围护结构模型 5. 充注量计算模型
14.5制冷装置优化与计算机辅助设 计简介
14.5.1 优化的含义
制冷空调装置的优化首先要使装置设计最 佳，其次要保证系统能够工作在最优的工作 状态下。
制冷空调装置的优化包括
最优设计 最优控制
14.5.2制冷装置的优化原则
KF(a -)
, C, M
a
图 5-1 冷藏货物
货物的蓄热量U为
U CM
传给货物的热量应等于货物蓄热量的变化
dU KF ( a ) dt
将式U代入,并整理得
d KF KF a dt CM CM
上式即是包含对t 求导的一阶微分方程。反映 了一定条件下，货物随冷藏室内空气温度的变 化规律
14.5.4 优化设计实例
下面以冰箱为例，对优化过程加以进一步的说明。
1. 优化目标
对于冰箱，在性能可靠的前提下，要求制 造成本低，使用费用即耗电量低。在设计时主 要是尽可能降低耗电量。冰箱工作过程可分为 初始打冷工况和常规开停工况，装置的绝大多 数时间工作于开停工况（图 14-5 ），选择此工 况的耗电量最小为优化目标比较合理。
14.5.3
制冷装置优化方法
1. 建立在动态仿真基础上的制冷装置优化对优化方 法的要求 一般说来，利用函数梯度信息的优化方法的 寻优速度较快。但在实际应用中，此类方法往往 受到一定的限制。 2. 多维寻优方法的选择 在直接法优化方法中，坐标轮换法最简易。 但是坐标轮换法的效能，很大程度上取决于目 标函数的性质。
• 模拟冷水机组的变工况稳态性能指标（包括 制冷量、输入功率、冷媒水和冷却水的出口温 度、蒸发温度、冷凝温度等）。 • 模拟冷水机组的变结构稳态性能指标。 • 模拟冷水机组的开机动态特性。 • 模拟冷水机组的停机动态特性。 • 模拟冷水机组的变负荷动态特性。
l 首先要确定优化的原则： 1） 优化目标，2）优化参数，3）优化计 算的约束条件， l 然后才是优化的方法的确定。
1. 优化目标的确定
对于不同的装置，不同的人员，所 选择的优化目标都会有所不同。 一般来讲，优化的目标应该包括 ：
装置能够正常工作，达到其功能要求
效率与经济性最高
优化参数的选择
约束条件的选取
适当选择约束有二个作用
1)实际装置各参数值的优化都必须在一定范围 内进行，超过这个范围得到的优化值是毫无意义 的。 2) 当参数可变化范围增大时，可能出现多个 极值，寻优过程在不为最值的某一极值处停止。 数学模型的准确性有一定范围 , 如超出适用范围， 模型的精确度就要降低 , 因此在优化计算时，有 时还需要人为地定一些约束条件，以使优化计算 有效地搜索。 对于第1)类约束条件，它的存在会使得计算 时间变大、迭代次序增加。而第2)类约束条件有 利的。
温度
T11
T21
T12
T22
T13
T23
时间
图14-5 制冷装置工作过程
从理论上讲，当环境条件不变、系统工作完全 稳定时，每一个周期的工作过程都应该相等。实际状 况有些偏差，数值仿真是以一定的步长进行的，每个 周期都有些差异，因此不宜仅以一个周期的平均功耗 最小作为最后的优化目标，而适当多取几个周期。写 成数学表达式为
在计算机仿真研究的过程中，一 般要经过这样四个步骤
(1) 写出实际系统的数学模型。
(2) 将它转变成能在计算机上进 行运转的数学模型
(3) 编出仿真程序
(4) 对仿真模型进行修改、校验
有无实 仿真系统 物介入
实时仿真系统
非实时仿真系统
用模拟计算机组成的仿真系统 用数字计算机组成的数字仿真系统
仿真
由T4, p4求h4 由T1, p1求v1, s1, h1 求q0, qv, qk, w0, 由Tc求pc
结束
14.4 单级压缩蒸气制冷装置的计算 机模拟
14.4.1 部件模型
在计算机模拟时，并不能任意指定状 态，如蒸发温度、冷凝温度、过热度、过 冷度，而是应该能把这些参数正确地计算 出来。在模型和算法的选取上，应当根据 实际需要，在精度、计算稳定性和运算速 度之间达到平衡。
另一种较为简单的方法是模式搜索法。 模式搜索法的应用范围很广，对变量的极值 问题分析是较有效的，程序也较方便，算法 收敛速度同步长选择有较大的关系。 步长加速法在寻优开始阶段应用，可获得 较快的逼近速度，但在后期搜索中的收敛速 度不是最理想。
Powell方法则是目前多变量寻优直 接法中较好的一种方法。
U CM
空气的蓄热量U为 货物的蓄热量U为
U a Ca M a a
U CM
d KF ( a ) dt
传给货物的热量应等于货物蓄热量的变化
CM
传给空气的热量与传给货物的热量之和为总热量Q
d a d CM Ca M a Q dt dt
得
CM d a KF dt
2.电冰箱仿真软件
实现以下的功能
• 模拟电冰箱在国标规定的六种实验工况下的 动态过程和性能指标。 • 模拟电冰箱在自定义实验工况下的动态过程 和性能指标。 • 预测电冰箱所需的合理的制冷剂充注量。 • 模拟电冰箱压缩机、毛细管、冷凝器、蒸发 器、箱体等部件的动态特性。
3.冷水机组仿真软件
实现以下的功能
14.1 仿真技术简介
仿真
用一个能代表所研究对象的模型去完成的某 种实验, 以前常称为模拟 。 物理仿真
按照模型
性质不同
计算机仿真
物理仿真
用一个与实际系统物理本质相同 的模型去完成实验 。
计算机仿真
用数学形式表达实际系统的运动 规律，数学形式通常是一组微分方程 或差分方程，然后用计算机来解这些 方程。
对于一个简单的单级蒸气压缩制冷装置，设其 由往复活塞式压缩机、毛细管、冷凝器与蒸发器这 四大件组成。蒸发器与换热器均采用干式换热器， 其本身热容可以忽略不计，这两个换热器均采用温 度不变的空气冷却。 要求 模拟压缩机开机过程到系统接近稳定的整个过程
则主要是要预测制冷剂状态及制冷量随时间的变化
1. 压缩机模型
f
(T T2i ) 1i i 1
n
1
[ Wdt ] min T i 1
1i
n
(14-3)
一般来说n取3或4就够了。
2. 优化参数
对家用冰箱进行优化计算，可选择以下四个 可连续变化参数作为优化参数
1) 系统充注量 2) 冷凝管的长度 3) 毛细管的管长 4) 冷藏室蒸发器的传热面积，或 当肋化系数一定时的流道长度。
多维无约束优化采用POWELL方法。一 维优化采用成功失败法寻找高低高三点， 再用二次插值法找出最优解。
图14-6 优化设计 步骤
14.5.5
制 冷 装 置 计 算 机 辅助设计入门
1. 计算机辅助设计的基本概念
计算机辅助设计(Computer Aided Design)–CAD技术是近年来得到迅速发 展的科技新领域。一个CAD系统一般应 该包括有专业计算、分析、优化程序， 数据库系统，以及自动化绘图系统。
(3)仿真与优化。
(4)自动图纸绘制。
14.6 部分仿真软件介绍
1.房间空调器仿真软件
实现以下的功能
• 模拟房间空调器（包括窗式空调器和壁挂式 空调器）在制冷和制热运行模式下的整机的变 工况性能，工况范围覆盖常见的制冷和空调工 况。 • 预测空调器所需的合理的制冷剂充注量。 • 模拟房间空调器所用的部件特性。包括单独 适用于压缩机、冷凝器、蒸发器和毛细管四大 主要部件的仿真子系统。可以从部件库中推荐 合适的部件用于系统的匹配。
这样在优化部分的约束中， 都是清一色的结构参数，可以用 相近的方法处理，带来许多方便 之处。
由于上面的几个约束条件均为不等式 约束，所以可以取消优化程序中罚函数循 环收敛这一层次，借用无约束优化的计算 方法来解决此类有约束的优化问题，只要 在一维寻优过程中检验不等式约束条件是 否满足，这样可使计算时间可大大减少。
虽然编程需要花时间，但以后每次 计算特别快，这对于工况等参数改 变时的分析特别能体现出其优势。
机计算
图14-4 为计算单级蒸气压缩制冷循环性能的程序框图。
给Te, Tc, Te, T c赋值 p2 =pc，s2= s1 由p2, s2求T2, h2 T4= Tc-Tc, p4 =pc