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1、第1期(总第146期)机械工程与自动化No.12008年2月MECHANICALENGINEERING&AUTOMATIONFeb.文章编号:1672-6413(2008)01-0088-02AMESim仿真技术在冷凝器性能研究中的应用王维,朱思洪(南京农业大学工学院,江苏南京210031)摘要:随着计算机仿真技术的发展,越来越多的行业在产品的研发过程中都引用了计算机仿真软件。为了缩短汽车空调的研发周期、降低开发成本,引入了当今在许多领域中广泛应用的AMESim仿真软件,列举了它在汽车空调冷凝器性能研究中的应用,为汽车空调冷凝器的优化设计提供了一种新方法。关键词:AM
2、ESim;仿真技术;冷凝器中图分类号:TP391.9∶U46文献标识码:A0引言AMESim,工程师可以迅速达到建模仿真的最终目标,传统的设计方法往往是通过反复的样品试制和试分析和优化设计,从而帮助用户降低开发的成本和缩验来分析系统是否达到设计要求,结果造成大量的人短开发的周期。力和物力投入在样品的试制和试验上。随着计算机仿真技术的发展,在工程系统的设计开发中,大量地采用了数值成型的方法,即通过建立系统的数值模型,利用计算机仿真使得大量的产品设计缺陷在物理成型之前就得到处理,从而可以使企业在最短的时间内以最低的成本将新产品投放到市场。冷凝器是汽车空调系统的重要组成部分
3、,其性能好坏对汽车空调的舒适性、经济性和可靠性有很大的影响。为了改进汽车空调系统冷凝器的结构、缩短产品开发周期及降低开发成本,本文采用AMESim仿真软件对一种典型的汽车空调冷凝器进行了数值模拟仿真。1平行流冷凝器介绍图1平行流冷凝器结构本文研究的冷凝器为平行流冷凝器,平行流冷凝器AMESim为用户提供了一个时域仿真建模环境,是为了适应工质134a而开发的新型冷凝器,也是目前可使用已有模型和(或)建立新的子模型元件,构建优应用范围最广、性能最好的冷凝器。图1为平行流冷凝化设计所需的实际原型,采用易于识别的标准ISO图器结构图,它由圆筒集管、铝制内肋扁管、波形散热翅标和
4、简单直观的多端口框图,方便用户建立复杂系统[1]片及连接管组成。的特定应用实例,可修改模型和仿真参数,进行稳态2AMESim仿真软件介绍及动态仿真、绘制曲线并分析仿真结果。AMESim使AMESim为多学科领域复杂系统建模仿真解决用户能够借助其友好的、面向实际应用的方案,研究方案(AdvancedModelingEnvironmentfor任何元件或回路的动力学特性,这可通过模型库的概Simulationofengineeringsystems),引领着世界协同念来实现,而模型库可通过客户化来不断升级和改[2,3]仿真之路。AMESim提供了一个系统工程设计的完整进。
5、平台,使得用户可以在一个平台上建立复杂的多学科3AMESim在汽车空调冷凝器性能研究中的应用领域系统的模型,并在此基础上进行仿真计算和深入AMESim仿真软件应用库中包含空调系统模型的分析。面向工程应用的定位使得AMESim成为在汽库,本文以平行流冷凝器为例,介绍AMESim仿真软车、液压和航天航空工业研发部门的理想选择。利用件在空调系统中如何进行模拟分析。收稿日期:2007-05-30;修回日期:2007-09-01作者简介:王维(1980-),男,甘肃天水人,硕士研究生,研究方向为汽车空调系统仿真。2008年第1期王维,等:AMESim仿真技术在冷凝器性能研究中的
6、应用·89·3.1从应用库中选取现存的图形模型来建立系统模15bar;gain=1/3200:增益为1/3200。型从空调、信号和两相流等应用库中选取图形模型建立冷凝器仿真系统,见图2。图2中压缩机为可变排量压缩机,为了实现冷凝器内制冷剂温度及流量分配均匀、提高换热效率,及降低制冷剂在冷凝中的压力损耗和减少压缩机功耗的目的,此冷凝器制冷剂流动区域由3个隔片分成4部分,选用3种冷凝器图形模型。图4系统参数设定3.4运行并分析仿真结果可以动态模拟冷凝器的传热过程,模拟时间和间隔可以自己设定,也可以对某一参数值进行模拟,只要模拟完成后,从每个图标模型的参数图框中任意选定一参
7、数,拖拽到界面或选择PLOT都可以显示出模拟曲线。通过改变系统参数值,可以对比环境参数或物理参数改图2系统图标模型变对冷凝器散热量的影响。图5和图6分别为冷凝器出3.2为每个图形模块选取数学模型口温度和冷凝器空气侧换热量模拟曲线。建立完成封闭模型后,选择子模型,对于仍然未确定的选取优先子模型,显示每个图形模块的标签,建立如图3所示的子模型。图5冷凝器出口温度模拟曲线图3系统子模型3.3确定每个图形模块的特定参数完成系统子模型的选取后,保存文件(必须执行)。首先确定冷凝器物理参数,再确定模拟系统外界参数,未修改的采用缺省值,系统参数设定见图4。对图4的
