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1、1. 仿真的由来a在进行实际系统的分析、设计的过程中人们除了对系统进行理论上的分析计算以外，常常需要对系统的特性进行实验研究。b实验种类：1)在实际系统上进行，2) 在模型上进行。c用真实系统进行实验在许多情况下做不到, 原因: 1)不经济; 2)不安全; 3)做不到, 比如外层空间宇航。 2. 仿真定义及种类用模型代替真实系统做实验的方法。主要有：1)物理仿真; 2)计算机仿真 3. 物理仿真 物理仿真: 物理模型来仿真实际系统。物理仿真局限性:对于一个比较复杂的系统来说，影响因素很多，很难用一个物理模型来进行仿真，这是因为: 1)对一个复杂系统设计制造一个模型常常要花费巨大的代价，2)周期
2、也相当长，3)同时进行一次实验准备工作也十分可观。 4. 4.计算机仿真 用数学形式描述实际系统的运动规律，(它们是通常是一组微分方程或差分方程)，然后用计算机来解这些这些方程。在这里，描述实际系统运动规律的数学形式称为数学模型。 优势：用一套仿真设备可以对物理性质截然不同的许多控制系统进行仿真研究，相对于复杂系统的物理模型的制作、调整、测试等工作，为了进行计算机仿真而准备模拟计算机的排题板或数字计算机的程序的工作量要小得多，周期也要短得多，所花的费用也要少得多。 5. 仿真步骤6. 1）写出实际系统的数学模型。对于不同的要求可以采用不同的模型，对于热力系统的动态仿真，较多采用偏微分方程。2）
3、将它转变成能在计算机上进行运转的数学模型。比如要在数字计算机上进行仿真，应当将描述实际连续过程的方程，变成一组离散方程。3）编出仿真程序。4）对仿真模型进行修改、校验。7. 6.仿真模型建立过程8. 7.仿真涉及对象与模型化过程涉及到三个具体的部分: 1)实际系统; 2)数学模型; 3)计算机 两次模型化: 1)将实际系统变成数学模型; 2)将数学模型变成仿真模型 9. 仿真与常规设计的比较常规的设计: 定下产品的性能目标推断其工作状况最后确定产品的结构。仿真: 定产品的结构看其具体的工作过程是如何的在算出其工作过程的基础上，得到最后的性能。 10. 制冷装置的计算机仿真中的困难要真正对系统进
4、行正确仿真，需要建立准确的模型，而现在所常用的简单模型难以反映复杂的实际过程，因此这方面的研究仍然是相当欠缺的。由于计算机仿真的落后，所以现在制冷产品设计中，往往要制作大量的样机进行实验，即通过在这种最接近批量生产的实际产品的模型上进行物理仿真，弥补设计的不足。 11. 优化的含义优化就是根据人们期望的目标，使装置的性能达到最佳。制冷空调装置的优化首先要使装置设计最佳，其次要保证系统能够工作在最优的工作状态下。 12. 计算机辅助设计系统的组成 (1)硬件环境。应该有带有高分辨率显示器的计算机主机、宽行打印机、数字化仪或图形扫描仪、绘图仪等。(2)软件环境。计算机辅助设计系统, 不仅需要有完善
5、的硬件设备, 还要选配与硬件设备相适应的软件环境，主要包括:所选机型的系统软件, 如操作系统, 各种高级语言的编译程序以及其它有关系统软件; 图形支撑软件, 这实际上是计算机辅助设计中所需要的绘图系统。目前在国内最常见的计算机辅助绘图软件为AutoCAD。 13. 仿真发展历程制冷装置的仿真与优化研究从产生到发展，经历了从1)单纯的部件模型研究到适合系统仿真要求的部件模型和系统模型研究，2)从稳态、集中参数到动态、分布参数，3)从瞬态特性研究到长期运行过程的仿真，并与优化与控制结合这样一条发展途径。 14. 系统的分析与分解 把实际的复杂系统分解成各自独立的多个子系统， 而原系统可视为这些子系
6、统的相互关系中产生的整体。对于每一个子系统, 又可以继续分解, 直到最后所得到的子系统足够简单为止。这是制冷装置动态仿真与优化软件开发步骤中, 首先要做的工作。 15. 模型、算法的选择策略1)系统动态仿真所用的部件模型不同于单独研究部件所用的模型，在保证相当精度的前提下，前者更需要简单。2)算法与模型之间的相互制约作用，将从根本上决定今后模型的发展方向。 16. 主要模型类型1) 集中参数模型（又称单结点模型）目前仍为大多数研究者所采用的主要原因是简单。2) 分布参数模型可提高精度，相当复杂的由此带来的直接后果是计算所需的CPU时间骤增，故目前所能达到的只是粗网格实现。3) 分块集中模型：由
7、于分布参数模型的实现条件还不成熟，单结点模型又过于简单化，因此目前更多的研究者倾向于采用改进的分块集中模型。17. 模型、算法与计算机性能的平衡关系仿真涉及三要素：数学模型,算法和数字计算机，它不但涉及这三个要素本身，而且还要处理它们之间的关系。仿真模型的正确建立，应在计算机水平允许的条件下，根据研究对象的要求来进行，在易理解、保证精度与简便之间达到一种平衡。当计算机性能提高时，对模型和算法的限制要求就有所放宽；模型简化，则对算法的要求下降；算法研究有进展，则模型的限制条件可放宽，通用性更强。因此，我们面临两大课题：一是在现有（已知）算法的基础上，获取最佳模型；二是顺应模型改进的需要，研究新的
8、算法。18. 系统动态仿真的要求-整体要求系统动态仿真的整体要求可归纳为八个字：“稳定、准确、快速、通用”（stable, accurate, fast, flexible）。数值稳定是系统仿真的首要前提；仿真结果准确与否是用户最为关心的问题；快速是优化可行性和软件实用化的关键技术之一；通用性包括理论建模与软件开发规范化两个方面，提高通用性是每个研究者的目标。对于不同的对象（如研究者、同行、用户等），由于目的的差异，整体要求的重点可能有所变化，但内容大抵如此。 19. 制冷系统仿真需解决问题a 对系统部分负荷下运行进行研究对深入研究系统的性能非常重要 b目前仿真中针对的工质还比较单一化 c没有
9、考虑润滑剂对制冷剂的热物性和制冷量的影响， d两相流区的模型是制冷系统仿真效果的关键 e对于制冷空调装置动态模型的研究还很欠缺 f仿真程序的实用化进程 20. 冷凝器功能在制冷系统中，在制冷模式下是将系统产生和吸收的热量排放到高温环境中去的一个换热器装置，在制热模式下是将热量排放到用热空间去的换热装置 21. 运行特性稳定运行：过热气体进入冷凝器，逐渐冷却到气液两相状态，并进一步到过冷液体状态离开冷凝器 过冷区两相区过热区22. 运行的非稳定状态 开启频繁时，存在高低压平衡过程，会出现冷凝温度低于环境温度的情况，此时冷凝器吸热 23. 稳定过程假设开始 输入已知条件 假设制冷剂出口焓 出口过冷
10、 过冷区长度 两相区长度 总长与实际长相等 输出结果 结束 调整出口焓a逆流过程b管内流动为一维均相流c管外流动为一维均相流d管壁热阻不计24. 冷凝器计算流程图25.建立压缩机模型的目的建立压缩机模型的目的是求出压缩机出口制冷剂的质量流量和压缩机的输出功率，仿真只要求计算压缩机对系统性能和其它部件有影响的参数（如流量和功率），并实现各部件模型之间的耦合。 26. 容积系数公式v为容积系数p压力系数T温度系数D泄漏系数 27. 毛细管的分类 绝热毛细管 、非绝热毛细管28. 毛细管的流动状态 毛细管进出口压力差是制冷剂在毛细管内流动的驱动力，在压力差的作用下，制冷剂才能在进出毛细管。压力 Pv
11、沿程压力 Ps饱和压力 1 2 34管长 整个流动中可以分为四个区域：1：过冷区域；2：亚稳态液体区；3：亚稳态气液两相区；4：热平衡气液两相区 29. 毛细管长度物理模型物理假设：1) 假设工质流经毛细管是一维绝热均相流动，流动处于紊流区，且制冷剂在流动过程中状态变化是连续的。2) 不考虑毛细管的内径不一致与表面粗糙度的影响。3) 忽略亚稳态流动。 30. 蒸发器的开机模型开机后蒸发器内制冷剂侧状态演变过程池状沸腾共存沸腾正常沸腾 判断依据：由刚开始时的节流元件流入蒸发器的制冷剂的干度决定。31. 稳态分布模型假设 1)制冷剂与空气处于逆流状态开始 输入已知条件 假设制冷剂出口焓 假设两相区压降 出口过热 过热区长度 两相区长度、压降 压降与假设相等 总长与实际长相等 输出结果 结束 调整压降 2)管壁径向温度一致。对于沿管长的每个微元，制冷剂侧、空气侧、管壁的物性视为一致，不考虑管壁的热阻 3)忽略过热区的压力降32. 蒸发器计算流程图33. 制冷剂热力参数计算 方法分类： 图表法R22图表法状态方程法拟合关联式法
