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《制冷压缩机性能实验台计算机模拟系统》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、58流体机械1999年11月制冷压缩机性能实验台计算机模拟系统北京工业大学区嘉孙嗣莹张洪波摘要对制冷压缩机性能实验台的计算机模拟技术进行了研究,在分析和建立了制冷压缩机实验台数学模型的基础上,研制成功相应的计算机模拟实验台系统。该系统模拟计算结果与实验结果吻合,软件系统完整,使用简便,形象生动、直观,有较高的使用价值。关键词制冷系统计算机模拟VisualC++编程辅助教学1前言的要求,制冷实验模拟系统应该具有下列功能:(1)模拟系统能以动画形式生动、直观地表示制冷、空调系统的研究和优化设计、新的制冷制冷系统的工作
2、状态,用不同的颜色表示制冷系统剂的开发以及相应装备的研究、系统的性能测试和中每一点介质的温度;部件的设计,都要通过大量的实验来研究。如果所(2)适用于不同类型制冷系统及设备的测试、有的实验研究和性能测试都在实际的实验台上进模拟和仿真;行,那么研制周期和费用将会相当可观。而且实验(3)易于改变和更换模拟的算法和数学模型;台往往存在许多问题,例如制冷剂泄漏、无效的管(4)系统或部件的参数可通过对话框输入;道传热以及许多客观和人为因素会导致实验结果(5)模拟和仿真的结果既可以用动画表示,也的偏差,这些偏差会影响实验结果
3、的准确性和可靠可以通过对话框显示或直接打印;性。实际上,上述研究试验中有相当一部分实验可(6)具有制冷知识问答系统,适用于专业人员以通过计算机的模拟和仿真来代替。因此,制冷实的辅助教学和培训;验台计算机模拟与仿真系统可以大幅度减少研究(7)模拟系统可在Windows95、Windows98及试验的费用和周期,加速制冷技术的发展和制冷系Windows后续版本环境下运行;统的更新换代。研制制冷系统的模拟实验台,就是(8)界面友好,人机对话方便;利用计算机技术设定的制冷系统进行建模、模拟和(9)安装简便,适应性强。仿真
4、,可以真实、生动地描述系统的工作状态和过2.2软件编制语言的选择程,预测系统的性能和特征参数,研究影响系统性编制软件所选择的语言对于软件能否圆满实能的因素,优化系统和部件的设计。它不但可以用现模拟系统的功能有很大的影响,现在经常使用的来深入研究制冷系统的数学模型,而且具有实验成编程语言有DOS环境下的C语言和Windows环境本低、实验周期短、改变实验参数容易以及不受干下的VisualC++语言。VisualC++语言是本系扰因素影响等优点。同时,因为它直观、生动,也是统的最佳选择。对制冷原理和设计进行辅助教学的
5、好工具。所以,首先,对于不同类型制冷系统及设备进行测研究制冷实验台的计算机模拟系统对制冷系统和试、模拟和仿真的要求就决定了必须使用面向对象设备的优化设计具有较大的应用价值。的VisualC++语言。原有的C语言以函数为基础,程序中被结合在一起的各个函数之间的耦合性2制冷实验台的计算机模拟系统极强,一个函数的变化会影响整个计算程序,因此,稍有变化,就可能导致复杂函数系统的崩溃。与C2.1对模拟系统功能的要求语言不同,VisualC++语言是面向对象的语言。制冷系统一般由压缩机、蒸发器、冷凝器、节流所谓对象,就是一个
6、被赋予了具体数据的某种抽象装置等组成。根据制冷系统及制冷设备研究开发概念。在这里,这个抽象概念就是某个主要制冷部收稿日期:1999—07—12第27卷第11期流体机械59件的模拟计算算法,而具体数据就是这种制冷部件冷方式。在量热器内,电加热丝将第二制冷剂加热在不同条件下的运行参数和该模拟计算算法在不蒸发。液体制冷剂吸热沸腾将第二制冷剂冷却为同条件下对各变量的处理。算法和数据的结合形液体。压缩机以给定的输气量,通过管路不断吸入成了一个对象模块,而这个对象模块就是与算法和制冷剂气体,并将其压缩到排气压力。在冷凝器数据
7、对应的制冷部件的数学模型。VisualC++语中,冷却水以一定的质量流量和入口温度流过壳管言建立起的程序是以对象模块为基础的,形成若干式冷凝器,将高温的制冷剂气体等压冷却并冷凝成模块的集成,模块之间传送的是信息,而不像函数为液体。节流阀以一定的开度将制冷剂从冷凝压那样传递数据,数据的计算在模块的内部完成,模力降至蒸发压力。制冷剂以低压的气液混合状态块之间互不干扰,而且一个模块的改变对另一个模进入量热器进行蒸发,完成循环。从热力学的角度块没有什么影响,此外,可以在原有对象的基础上讲,制冷系统是利用逆向循环的能量转换
8、系统。其添加新的对象。VisualC++语言的鲁棒性及其提效率用制冷系数COP表示。供的这种良好的模块封装性和继承性对于制冷模从控制理论的角度讲,以制冷系统为对象,进拟系统有很大的意义,我们可以不断地在原有模型入和导出这个对象的信号可以分为三类:被调参的基础上使用不同的算法和特定的数据,建立各种数、调节参数和干扰参数。从图1中可以看出,压形式、各种容量的制冷设备的模型,在