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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