簡(jiǎn)易系統(tǒng)性能仿真應(yīng)用分析

羅彬

（廣東美的暖通設(shè)備有限公司，廣東 佛山 528311）

簡(jiǎn)易系統(tǒng)性能仿真應(yīng)用分析

羅彬

（廣東美的暖通設(shè)備有限公司，廣東 佛山 528311）

文中在不使用大型專業(yè)制冷系統(tǒng)性能仿真軟件的前提下，僅僅根據(jù)1組或幾組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合生成仿真系統(tǒng)。同時(shí)文章通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)這種方法的精度做了評(píng)價(jià)分析，有很強(qiáng)的實(shí)踐指導(dǎo)作用。

空調(diào)器；仿真；性能；系統(tǒng)

一般來說，制冷仿真具有以下作用而廣泛應(yīng)用在各大制冷行業(yè)巨頭的實(shí)際設(shè)計(jì)中。Q（質(zhì)量）：其一，測(cè)試前各工況性能預(yù)知。其二，了解各部件單獨(dú)對(duì)系統(tǒng)的影響。其三，避免因測(cè)試精度不足導(dǎo)致誤判。C（成本）：其一，成本最優(yōu)設(shè)計(jì)。其二，預(yù)知試驗(yàn)結(jié)果減少測(cè)試量降低產(chǎn)品開發(fā)成本。D（交貨時(shí)間）：其一，預(yù)知試驗(yàn)結(jié)果減少測(cè)試量縮短開發(fā)時(shí)間。其二，大大提高方案海選時(shí)方案篩選速度。本系統(tǒng)的仿真程序如下：其一，以壓縮機(jī)模型為核心在EXCEL里搭建逆運(yùn)算平臺(tái)。其二，通過1組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在逆運(yùn)算平臺(tái)里算出壓縮機(jī)和換熱器等部件的參數(shù)。其三，利用得到的參數(shù)在EXCEL里搭建迭代計(jì)算平臺(tái)經(jīng)行仿真。

1 仿真平臺(tái)的核心-壓縮機(jī)模型

壓縮機(jī)仿真有半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ秃徒?jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停壳皬V泛采用的是三次多項(xiàng)式的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。公式如下?/p>

公式中，C0～C9表示十個(gè)常系數(shù)。D表示排氣飽和溫度，S表示吸氣飽和溫度。X可以表示壓縮機(jī)的制冷量、質(zhì)量流量、電流、功率等參數(shù)。這種多項(xiàng)式經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ褪歉鶕?jù)美國AHRI 540標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一在20℉（11.1K）過熱度，15℉（8.3K）過冷度條件測(cè)試得到的。

壓縮機(jī)入口的實(shí)際修正方法：

2 冷媒物性計(jì)算概述

建議采用國際主流的REFPROP軟件。REFPROP軟件是美國NIST（國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）制作的一款制冷劑物性查詢軟件。很多制冷劑物性擬合公式也都是參照REFPROP來確定精度。推薦采用版本REFPROP 9.0，需要購買版權(quán)。

3 制冷系統(tǒng)逆運(yùn)算求的換熱器等部件參數(shù)概述（如表1）

系統(tǒng)逆運(yùn)算的求解過程

表1

4 制冷系統(tǒng)迭代計(jì)算概述

系統(tǒng)逆運(yùn)算輸入?yún)?shù)輸出結(jié)果排氣管、吸氣管的熱損、壓損；冷凝器KA值；蒸發(fā)器KA值；壓縮機(jī)模型；過冷度、過熱度；內(nèi)、外電機(jī)功率。吸氣、排氣、冷入、冷出、蒸出等位置的壓力、溫度、焓值；質(zhì)量流量；制冷量、制熱量；壓縮機(jī)功率、整機(jī)功率；能效比。

5 仿真精度分析

5.1 換熱器不變更換壓縮機(jī)（工況AHRI的SEER的指定B工況）

能力/Btu/h功率/W能效比/Btu/hw計(jì)算值25768 1818 14.18實(shí)測(cè)值25838 1853 13.95計(jì)算/實(shí)測(cè)99.73% 98.11% 101.65%

5.2 已知：已知某內(nèi)、外機(jī)的歷史測(cè)試數(shù)據(jù)，但該內(nèi)外機(jī)沒有匹配過。內(nèi)外機(jī)匹配精度

能力/Btu/h功率/W能效比/Btu/hw計(jì)算值59239 4532 13.07實(shí)測(cè)值59462 4503 13.20計(jì)算/實(shí)測(cè)99.62% 100.64% 99.02%

精度總結(jié)：已知部分?jǐn)?shù)據(jù)下能做到±3%以內(nèi)精度。當(dāng)然數(shù)據(jù)采集越多精度越高。

[1]候洪濤，王維平，等.面向?qū)Ш较到y(tǒng)性能仿真的可移植性框架[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2011（5）.

TN919

A

1671-0037（2014）07-85-1

羅彬（1981.7-），男，高級(jí)工程師，研究方向：多聯(lián)機(jī)性能設(shè)計(jì)。