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第1章 概论 1

1.1 制冷系统仿真技术研究的意义 1

1.2 制冷系统仿真模拟技术的研究现状评述 2

1.2.1 面向制冷系统匹配设计的稳态仿真技术 3

1.2.2 面向制冷系统控制设计的动态仿真技术 4

1.2.3 面向大系统设计与控制的综合仿真技术 5

1.2.4 从仿真模拟到现代产品设计方法学 6

1.3 本书的内容安排 6

第2章 计算方法基础 8

2.1 单变量非线性方程求解方法 8

2.1.1 两分法 9

2.1.2 牛顿法 10

2.1.3 割线法 11

2.1.4 试值法 12

2.1.5 反向二次插值法 12

2.1.6 Brent法 13

2.1.7 单变量方程算法小结 16

2.2 多变量非线性方程组求解方法 16

2.2.1 牛顿法 16

2.2.2 Broyden法 18

2.3 插值与拟合 18

2.3.1 线性插值 19

2.3.2 双线性插值 20

2.3.3 曲线拟合的线性最小二乘法 21

第3章 制冷剂和载冷剂的热物性计算 23

3.1 制冷剂热物性简化计算 23

3.1.1 系统仿真对制冷剂热物性计算的要求 23

3.1.2 Cleland拟合模型 25

3.1.3 隐式三次多项式拟合模型 30

3.1.4 表格插值法 34

3.2 湿空气热物性计算 35

3.2.1 湿空气的组成 35

3.2.2 湿空气的热力性质 35

3.2.3 湿空气的焓湿图 39

3.3 载冷剂热物性计算 41

3.3.1 纯质液体的热物性计算 42

3.3.2 溶液的热物性计算 42

第4章 压缩机模型 44

4.1 系统仿真对压缩机模型的要求 44

4.2 压缩机效率模型 45

4.3 压缩机AHRI 10系数模型 48

4.4 变容量压缩机模型 51

4.4.1 变频压缩机模型 51

4.4.2 数码涡旋压缩机模型 52

4.4.3 滑阀调节容量的螺杆压缩机模型 53

4.5 带经济器的压缩机模型 53

4.6 离心压缩机模型 54

4.6.1 单级离心压缩机性能的半经验模型 55

4.6.2 离心压缩机的经验模型 56

第5章 节流元件模型 57

5.1 节流元件 57

5.1.1 节流元件类型 57

5.1.2 系统仿真对节流元件模型的要求 58

5.2 毛细管和短管模型 58

5.2.1 制冷剂在毛细管和短管内的流动特性 58

5.2.2 均相流分布参数模型 59

5.2.3 经验关联式模型 64

5.2.4 毛细管近似积分模型 69

5.3 孔板模型 71

5.4 热力膨胀阀MOP模型 71

5.5 电子膨胀阀模型 73

5.5.1 图表模型 73

5.5.2 经验关联式模型 75

第6章 冷凝器模型 77

6.1 冷凝器四区模型 78

6.1.1 四区模型的定义 78

6.1.2 微元模型 79

6.1.3 算法 80

6.2 考虑制冷剂管路排布的翅片管换热器分布参数模型 86

6.2.1 建模策略 86

6.2.2 翅片管换热器模型与算法 87

6.3 管壳式冷凝器模型 88

6.3.1 建模策略 89

6.3.2 微元模型 89

6.3.3 管壳式冷凝器模型与算法 90

6.4 冷凝器模型常用实验关联式 91

6.4.1 水平管内单相流动换热与压降 91

6.4.2 水平管内两相凝结换热与压降 92

6.4.3 水平管束外两相凝结换热 94

6.4.4 翅片管换热器空气侧换热与压降 94

第7章 蒸发器模型 96

7.1 蒸发器三区模型 96

7.1.1 三区模型的定义 96

7.1.2 微元模型 96

7.1.3 算法 98

7.2 翅片管蒸发器分布参数模型 103

7.3 满液式蒸发器模型 104

7.3.1 建模策略 104

7.3.2 微元模型 104

7.3.3 满液式蒸发器模型与算法 105

7.4 蒸发器模型常用实验关联式 106

7.4.1 水平管内单相流动换热与压降 106

7.4.2 水平管内两相沸腾换热与压降 106

7.4.3 水平管束外两相沸腾换热 107

7.4.4 翅片管换热器空气侧换热与压降 107

第8章 辅助设备模型 108

8.1 连接管模型 108

8.1.1 连接管对系统性能的影响 108

8.1.2 连接管模型 109

8.2 四通换向阀模型 110

8.2.1 四通换向阀对系统性能的影响 110

8.2.2 四通换向阀模型 110

8.3 储液器和气液分离器模型 111

8.3.1 储液器对系统性能的影响 111

8.3.2 储液器模型 112

8.3.3 气液分离器对系统性能的影响 112

8.3.4 气液分离器模型 113

8.4 泵与风机模型 113

8.4.1 泵对系统性能的影响 113

8.4.2 泵模型 113

8.4.3 风机对系统性能的影响 114

8.4.4 风机模型 114

8.4.5 风机定律 115

第9章 制冷系统仿真 116

9.1 系统循环分析 116

9.1.1 简单制冷／热泵循环 116

9.1.2 带经济器的制冷／热泵循环 116

9.1.3 跨临界制冷／热泵循环 118

9.2 简单制冷／热泵系统的模型与算法 119

9.2.1 系统模型 119

9.2.2 系统充注量模型 119

9.2.3 系统算法 120

9.3 模型标定 122

9.3.1 仿真误差与模型标定 122

9.3.2 部件模型标定 122

9.3.3 系统模型标定 123

9.4 热泵型分体式空调器系统仿真与分析 124

9.4.1 仿真对象 124

9.4.2 实验验证 124

9.4.3 系统特性的仿真分析 125

9.5 螺杆冷水机组系统仿真与分析 130

9.5.1 仿真对象 130

9.5.2 实验验证 132

9.5.3 系统特性的仿真分析 134

第10章 建筑空调系统仿真 136

10.1 建筑空调系统模型 136

10.1.1 制冷剂回路模型 136

10.1.2 冷冻水与冷却水回路模型 136

10.1.3 空气处理过程与负荷模型 137

10.1.4 机组与系统能效的定义 137

10.2 建筑空调系统的仿真案例分析 138

10.2.1 空调箱独立新风系统案例 138

10.2.2 冷却水回路优化案例 143

主要符号表 146

参考文献 148