Unter Verwendung der Methode zur Optimierung der Variablen Toleranz wird der COP -Wert des Leistungskoeffizienten des Kühlsystems als objektive Funktion angenommen, und die Hauptstrukturparameter des Verdampfers, des Kondensators, der Kapillar- und des Kältemittelfüllvolumens werden als Optimierungsvariablen angenommen. Die optimale passende Berechnung wird für mehrere Hauptkomponenten des Raumklimaanlagensystems durchgeführt, sodass das Verhältnis von Energieeffizienz erheblich verbessert und der Zweck der Energieeinsparung erreicht wird.
1. In den letzten Jahren, obwohl das Verständnis der grundlegenden Phänomene in der Kälteausrüstung relativ klar war, übernehmen die aktuellen Klimaanlagenhersteller im Grunde genommen die traditionelle Analogie -Entwurfsmethode, wobei die Konsistenz mit den Ausrüstungsbedingungen und der Entwurfserfahrung des Unternehmens betont wird, um einen bestimmten Grad an Systemanpassungen zu erreichen.
Der Zweck dieses Papiers ist es, die Anpassung eines aufgeteilten Wandkühlungssystems mit einer aufgeteilten Wand zu optimieren. Nehmen Sie den COP -Wert des Kühlsystems als objektive Funktion und die Hauptstrukturparameter von Verdampfer-, Kondensator-, Kapillar- und Kältemittelladungen als Optimierungsvariablen. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass der COP -Wert nach der Optimierung um 8,07%höher ist Das energiesparende Ziel wird erreicht.
2. Simulation des Arbeitsprozesses des Kühlsystems
Der Zweck des Arbeitsprozesses Simulation des kalten Systems besteht darin, die beste Übereinstimmung des Systems und die Automatisierung der Arbeitsprozesssteuerung zu realisieren. Daher sollte das Simulationsmodell genau und zuverlässig sein. Im Allgemeinen ist die mit stabilen State eingerichtete Parametermethode rau und kann nicht verwendet werden, um die Eigenschaften jedes Teils des Systems zu verstehen. In diesem Artikel wird die verteilte Parametermethode des stationären Zustands verwendet.
2.1 Simulation von Verdampfer und Kondensator
Der Kältemittelfluss in Verdampfer und Kondensator ist gesättigt, überwältigt, gesättigt bzw. subkühlt. Im Allgemeinen wird die durchschnittliche Wärmeübertragungsformel für jeden Zustand als Ganzes in der Wärmeübertragungsberechnung von zwei Verdampfer angewendet. Obwohl der Unterschied in der Wärmeübertragung zwischen einphasigen und zweiphasiger Flüssigkeiten berücksichtigt wird, unterscheiden sich der Wärmeübertragungskoeffizient und die Kältemitteltemperatur in jedem Bereich, der geteilt wird. In diesem Artikel wird die schrittweise Berechnungsmethode angewendet. Unter der Annahme der Auslassparameter werden die Gleichungen der Massenerhaltung, der Impulserhaltung und der Energieeinsparung verwendet, um iterativ zu berechnen, und die Änderungen der Temperatur, des Drucks und der Trockenheit des Kältemittels erhalten.
2.2 Kapillarsimulation
Obwohl die Struktur des Kapillarrohrs einfach ist, ist der Kältemittelfluss im Röhrchen relativ komplex, was ein "Blitzverdampfung" aus dem flüssigen Einphasenfluss ist und ein nicht thermodynamisches Gleichgewichtsphänomen der Vaporisierungsverzögerung und die Ausstattungsprämesser und die Auslassungsparameter auf dem Kältemittel-Fluss in den Kühlmittel-Fluss und den Auslassungsparametern aufweist. In diesem Artikel wurde das Wennan -Modell auf der Grundlage der experimentellen Daten von R22 in vielen Literaturen modifiziert, was die Beziehung zwischen der Flash -Point -Verzögerung von R22 und dem Kapillardurchmesser zufriedenstellend widerspiegelt.
2.3 Simulation des Kompressors
Der Roll -Rotor -Kompressor wird im Kühlsystem der Klimaanlage in diesem Papier verwendet. Die transiente Simulation seines Arbeitsprozesses basiert immer noch auf drei Erhaltungsgleichungen, die die Auswirkungen des Wärmeaustauschs zwischen dem Zylinder und der Außenwelt, Gasleckage, dem Bewegungsgesetz des Gasventils, der Reibung von beweglichen Teilen und anderen Faktoren für die Arbeitsleistung des Kompressors umfassend berücksichtigen, um den tatsächlichen Arbeitsprozess des Kompressors näher zu bringen. Literatur [2] gibt eine detaillierte Beschreibung.
2.4 Simulation des Kühlsystems
Das Blockdiagramm der Berechnung der Kühlsystemsimulationssimulation nimmt die Massenströmungsrate und das Systemfüllvolumen als das Kriterium der Berechnungskonvergenz an. Im Vergleich zur Referenz [3] hat es den Vorteil, dass der ausgewählte Anfangswert weniger Einfluss auf die Konvergenzgeschwindigkeit und Berechnungsgenauigkeit hat und der Einfluss des Füllvolumens berücksichtigt wird.
3.. Beste Übereinstimmung des Kühlsystems
Aufgrund der experimentellen Überprüfung, dass die Simulationsergebnisse des Kühlsystems in gutem Übereinstimmen mit den experimentellen Ergebnissen übereinstimmen, hat der Autor das optimale Matching -Optimierungsmodell unter mehreren Hauptkomponenten des Kühlsystems festgelegt, und das optimierte Kühlsystem hat das Ziel der Energieeinsparung erreicht.
3.1 Optimierungsparameter
(1) Objektive Funktions- und Entwurfsvariable
Die objektive Funktion in diesem Artikel lautet:
Fx = 1/cop
Der COP -Wert ist das Energieeffizienzverhältnis.
Die Entwurfsvariablen sind wie folgt: Kältemittel Ladung m
EC zwischen Flossen des Kondensators; Rohrleitungsdokument; Einzelrohrlänge LC; Gesicht Windgeschwindigkeit UC;
Flossenabstand des Verdampfers EE; Röhrchen Außendurchmesser DOE; Einzelrohrlänge LE; Gesicht Windgeschwindigkeit ue;
Kapillarlänge L -Kappe.
Die Optimierung des Kompressors wird hier nicht vorübergehend berücksichtigt, und der innere Durchmesser des Kapillarrohrs wird als fester Wert angenommen.
(2) Einschränkungen
Die expliziten Einschränkungen sind wie folgt:
1,5 mm ≤ EC ≤ 3,0 mm, 1,5 mm ≤ 3,0 mm,
6,0 mm ≤ doc ≤ 12,0 mm, 6,0 mm ≤ doe ≤ 12,0 mm,
0,5 m ≤ lc ≤ 1,2 m, 0,5 ≤ Leer 0,75 m,
1,0 m / squishkoc3,0 m / s, 0,5 / s ≤E ≤ 2,0 m / s,
0,6 m ≤ l Cap ≤ 1,8 m,
500 g ≤ m ≤ 1000g。
Zur Berechnung der Berechnung sind die obigen Einschränkungen dimensionlos.
Beschränken Sie außerdem den Materialverbrauch und die Rauschanzeigen. Das Gewicht des Kondensators und des Verdampfers nach der Optimierung sollte nicht größer sein als das Gewicht des Prototyps. Die Rauschregelung wird erreicht, indem der Durchflusswiderstand von Luft, der durch den Verdampfer fließt, begrenzt wird.
3.2 Optimierungsmethode
Aufgrund der großen Menge an Simulationsberechnung des Arbeitsprozesses des Klimaanlagenkühlsystems und der komplexen linearen oder nichtlinearen oder nichtlinearen Beziehung zwischen der objektiven Funktion, Einschränkungen und Entwurfsvariablen verwendet dieses Papier die Methode zur Optimierung der variablen Toleranzoptimierung. Die besondere Besetzung dieser Methode ist, dass der Scheitelpunkt des anfänglichen Polyeders kein praktikabler Punkt und der Gradient nicht berechnet werden muss, sodass der Betrieb einfach ist. Im Vergleich zu den Optimierungsmethoden, die strikte Machbarkeit erfordern, wird die Berechnungszeit stark gespeichert. Darüber hinaus kann die Anzahl der Toleranzkriterien auch als Kriterien für das Ende der Suche verwendet werden.
Es sollte darauf hingewiesen werden, dass bei der Optimierungsberechnung des Raum -Klima -Kühlsystems, da die Objektivfunktion, die Einschränkungsbedingungen und die Entwurfsvariablen komplexe nichtlineare Beziehungen sind, die Optimierungsergebnisse lokale optimale Lösungen sind, die mit der Ausgangspunktposition zusammenhängen. Darüber hinaus stimmt der optimale Wert der Entwurfsvariablen mit den vom Zustand angegebenen Standardwerten überein, und der optimale Wert muss abgerundet oder standardisiert werden. Daher ist es erforderlich, die Methode "Subspace Optimization" zu verwenden, um einige Entwurfsparameter zu runden oder zu standardisieren. Dann wird das endgültige optimale Design durch Vergleich mehrerer lokaler optimaler Lösungen erhalten.
