小型制冷系统稳态运行时的仿真

论文摘要

传统的制冷空调装置设计手段有着开发成本高,开发周期长以及开发效率低这样的缺点。随着计算机仿真技术的迅速发展,运用计算机仿真的方法改进传统的设计手段,可以降低开发成本,缩短开发周期、提高开发效率,这对促进产品设计现代化具有重要的意义。另外,将计算机仿真技术用于制冷空调装置的控制中,还可以为选择与修正控制方案提供依据。本文以计算机仿真技术为手段,以稳定工况下的单级蒸汽压缩式制冷系统为研究对象,通过必要的假设和简化,建立了压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器这四个部件的稳态参数模型,然后将这四个部件的模型按照制冷循环系统的流程有机的连接起来,建立了整个系统的稳态参数模型,设计算法并编写了各个部件以及制冷系统的仿真程序。通过文献实验数据的验证,仿真程序能够满足工程设计的要求。最后运用混合编程技术制作了蒸汽压缩式制冷系统的仿真软件,为深入研究制冷系统打下基础。在对压缩机、冷凝器以及蒸发器建模的过程中,将人工神经网络相关理论与传统数值仿真模型结合起来,用传统模型保证仿真的正确性,对传统模型中经验性的理论引入人工神经网络来对其进行简化与替代,取得了很好的效果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 仿真在制冷空调中的应用
• 1.2.1 仿真用于制冷空调装置的设计
• 1.2.2 仿真用于制冷空调装置的控制
• 1.2.3 仿真用于制冷空调装置的发展趋势
• 1.3 人工神经网络理论概述
• 1.3.1 生物神经元与人工神经元模型
• 1.3.2 三层BP网络的算法描述
• 1.4 国内外的研究现状
• 1.5 本文要做的工作
• 第2章 毛细管仿真模型
• 2.1 制冷剂在毛细管中的流动特性
• 2.2 绝热毛细管分布参数模型
• 2.2.1 模型的建立
• 2.2.2 壅塞流
• 2.2.3 摩阻系数的计算
• 2.3 算法设计与程序验证
• 2.3.1 算法的设计
• 2.3.2 程序的验证
• 2.4 本章小结
• 第3章 压缩机仿真模型
• 3.1 活塞式压缩机的热力参数模型
• 3.1.1 质量流量的确定
• 3.1.2 轴功率与排气温度的计算
• 3.1.3 算法的设计
• 3.2 活塞式压缩机的神经网络模型
• 3.2.1 模型的建立
• 3.2.2 程序的验证
• 3.3 本章小结
• 第4章 冷凝器仿真模型
• 4.1 换热器的结构形式
• 4.2 稳态分布参数模型
• 4.2.1 模型的建立
• 4.2.2 算法的设计
• 4.2.3 程序的验证
• 4.3 稳态集中参数模型
• 4.3.1 模型的建立
• 4.3.2 参数的回归
• 4.3.3 算法的设计
• 4.3.4 程序的验证
• 4.4 本章小结
• 第5章 蒸发器仿真模型
• 5.1 稳态分布参数模型
• 5.1.1 模型的建立
• 5.1.2 算法的设计
• 5.1.3 程序的验证
• 5.2 稳态集中参数模型
• 5.2.1 模型的建立
• 5.2.2 参数的回归
• 5.2.3 算法的设计
• 5.2.4 程序的验证
• 5.3 本章小结
• 第6章 系统仿真及软件开发
• 6.1 系统仿真
• 6.1.1 模型的建立
• 6.1.2 算法的设计
• 6.1.3 程序的验证
• 6.2 软件开发
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录