双级压缩制冷系统的仿真模拟研究

发布时间：2017-07-30 13:32

  本文关键词：双级压缩制冷系统的仿真模拟研究

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【摘要】：节能减排与保护环境渐渐成为现代社会进步与经济发展的重要主题。制冷与空调的节能与环保一直是相关学者的研究热点,目前仿真技术的快速发展为制冷系统的研究提供了契机,大大缩短了制冷设备的研发周期。结合制冷原理的基础知识,本文对双级压缩机制冷系统的各组成部分进行分析和研究。在一些必要假设的基础上,结合制冷、传热、工程热力学等学科知识,运用相关的经验公式,建立了低温机、高温机、冷凝器、热力膨胀阀、量热器、中冷器、充注量、制冷剂物性参数等部分的数学模型。同时,运用simulink软件平台,建立了低温机、高温机、冷凝器、中冷器、热力膨胀阀、量热器等部分的仿真模型,并结合他们之间的相互关系有机组成了双级压缩机制冷系统的仿真模拟平台。为了把模拟结果与实验结果进行对比,搭建了双级压缩机制冷系统的实验平台,通过实验实现了不同工况下双级压缩机制冷系统的分析,为双级压缩机制冷系统的设计提供了依据。采用仿真模拟与实验验证的方法,对质量流量、输入功率、排气温度、制冷量、COP等模拟结果进行了对比与误差分析,并从理论角度对引起这种误差的原因进行探讨。最后运用BP神经网络对系统仿真平台进行了优化,使各模拟结果的误差降到5%左右。
【关键词】：仿真 双级压缩 BP神经网络 Simulink
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB657
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-22
• 1.1 研究背景及意义10
• 1.2 制冷系统仿真研究现状10-14
• 1.2.1 稳态仿真技术11-12
• 1.2.2 动态仿真技术12-13
• 1.2.3 制冷系统智能仿真技术13-14
• 1.3 双级压缩制冷循环14-20
• 1.3.1 双级压缩制冷循环的分类14-16
• 1.3.2 双级压缩制冷循环的模拟研究现状16-20
• 1.4 本文的研究目的和主要内容20-22
• 2 双级压缩制冷系统的数学模型22-40
• 2.1 压缩机模型22-24
• 2.1.1 制冷剂的质量流量的确定23-24
• 2.1.2 压缩机输入功率的确定24
• 2.1.3 压缩机排气温度的确定24
• 2.2 冷凝器模型24-28
• 2.3 量热器（蒸发器）模型28-32
• 2.4 热力膨胀阀模型32-33
• 2.5 充注量模型33-35
• 2.5.1 空泡系数模型34
• 2.5.2 单相区制冷剂充注量的计算34
• 2.5.3 两相区制冷剂充注量的计算34-35
• 2.5.4 系统制冷剂充注量的计算35
• 2.6 中间冷却器模型35-37
• 2.7 制冷剂物性参数的计算37-38
• 2.7.1 制冷剂的选用37
• 2.7.2 制冷剂的热力学性质计算37-38
• 2.8 本章小结38-40
• 3 双级压缩制冷系统实验平台40-44
• 3.1 系统试验平台简介40-41
• 3.2 系统性能测试方法与系统特点41-43
• 3.2.1 系统性能测试方法41-42
• 3.2.2 系统特点42-43
• 3.3 本章小结43-44
• 4 双级压缩制冷系统仿真平台44-63
• 4.1 仿真模拟软件简介44-46
• 4.1.1 Matlab介绍44-45
• 4.1.2 Simulink介绍45-46
• 4.2 系统仿真模型数据流程46-48
• 4.3 压缩机仿真模块的建立48-53
• 4.4 冷凝器仿真模块的建立53-56
• 4.5 热力膨胀阀模块的建立56-57
• 4.6 量热器仿真模块的建立57-59
• 4.7 中间冷却器仿真模块的建立59-60
• 4.8 系统仿真模型数据结构的建立60-62
• 4.9 本章小结62-63
• 5 双级压缩制冷系统仿真平台的验证与分析63-76
• 5.1 双级压缩制冷系统仿真平台的验证63-64
• 5.2 仿真结果与实验结果对比64-67
• 5.3 结果分析67-68
• 5.4 系统仿真平台的优化68-75
• 5.4.1 BP神经网络理论68-69
• 5.4.2 BP神经网络学习方式及算法69-70
• 5.4.3 双级压缩机制冷仿真系统的优化70-75
• 5.5 本章小结75-76
• 6 结论与展望76-78
• 6.1 结论76
• 6.2 不足与展望76-78
• 参考文献78-82
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果82-83
• 致谢83

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本文编号：594471