制冷剂过冷区热力性质的快速计算

提出制冷剂过冷区热力性质的隐式拟合模型,给出了制冷剂过冷区热力性质的隐式拟合、显式计算方法.该方法能够保证制冷剂热力性质计算的可逆性,同时由于不存在迭代,保证了热力性质计算的高速性和绝对稳定性.以REFPROP 6.01的计算结果作为数据源,以环保工质R410A和R407C为例对该模型作了验证.计算与对比结果表明,应用所提出模型得到的快速计算公式的计算速度比REFPROP 6.01程序的计算速度提高了3个数量级,且能保证在常用的制冷空调工况范围内的最大计算偏差小于0.49%,而平均计算偏差小于0.09%.     

R410A和R407C热力性质简化计算

采用隐式三次多项式拟合了R22主要替代工质R410A和R407C的热力性质,给出了形式统一的制冷剂热力性质简化模型,分析了隐式拟合过程中出现的分岔问题并提出了解决方法,从而进一步完善了模型的一致性和稳定性,与参考模型比较,该模型在饱和区的相对误差绝对值的最大值为0．19％,平均误差为0．07％,在过热区的相对误差绝对值的最大值为0．61％,平均误差为0．18％,计算速度平均提高一个数量级,适用于基于计算机辅助设计的产品设计和优化计算。     

含临界区的制冷剂饱和热力性质的快速计算

通过引入简单的二次函数并采用分段拟合的方法，将现有的制冷剂R410A饱和区物性快速计算公式的有效范围扩展到临界区．以REFPROP6．01的计算结果为数据源，对R410A的饱和区热力特性在饱和温度为213．15～343．32K（临界温度）的数据范围内作了拟合，给出了各个热力特性对应的显式快速计算公式．对比所得到的快速计算公式与REFPROP 6．01相应公式的计算结果和计算速度表明，前者比后者的计算速度提高了3个数量级，扩展后的快速计算公式的计算平均偏差小于0．04％，最大偏差小于0．12％．     

制冷剂热力性质的快速计算Ⅱ.典型工质计算公式

利用所提出的快速计算方法,以REFPROP 6.01的计算结果为数据源,对2种典型的制冷剂R134a和R410A的饱和区、过热区和两相区的热力性质在饱和温度分别为-60~80°C和-60~60°C,过热度均为0~65°C的数据范围内进行了拟合,给出了各个热力性质对应的显式快速计算公式,并将该快速计算公式与REFPROP 6.01相应公式的计算结果和计算速度作了比较.对比结果表明:R134a和R410A的快速计算公式的计算速度约分别为REFPROP 6.01的140倍和940倍;所有快速计算公式的计算平均偏差小于0.021%,最大偏差小于1.05%.     

制冷剂饱和热力性质的通用简化计算模型

制冷剂热力性质的简化计算是保证制冷空调系统仿真与优化计算的稳健性与快速性的关键之一.制冷剂热力性质简化计算模型的研究目标是函数形式上的通用性和较大参数范围内的准确性.提出了一种适用于制冷剂饱和热力性质的六系数通用简化计算模型,对多种常见制冷剂进行了数据拟合.在制冷空调工况范围内,与国际标准制冷剂物性计算软件REFPROP 9.0相比,该简化计算模型对各种饱和热力性质的最大计算误差均小于±0.6%,计算速度可以提高两个数量级以上.     

亚临界压力区CO2热力性质及传输特性的快速计算模型

提出CO2亚临界压力区具有统一形式的热力性质和传输特性的显式计算模型.由于模型为显式形式,不存在迭代,保证了热物理性质计算的高速性和绝对稳定性;同时,所有热物理性质的计算模型形式统一,便于系统仿真的调用.以REFPROP 7的计算结果作为数据源,对制冷剂环保替代中重要的自然工质CO2的热物理性质在压力为三相点压力至临界压力,过热度0～200 K、过冷度0～87 K的数据范围内进行拟合,并将该快速计算模型与REFPROP 7相应公式的计算结果和计算速度进行对比.结果表明,所有快速计算模型的总平均偏差小于0.156%,最大偏差小于10.43%;速度比REFPROP 7的计算速度提高了2～4个数量级.     

R407C两相区热力性质的无量纲隐式拟合方法

引入4个无量纲参数,提出了适用于三元非共沸混合制冷剂R407C两相区物性计算的无量纲隐式拟合方法．采用该方法后的物性计算速度较美国国家标准局(NIST)的REFPROP 6．0提高1000～6000倍;并且以NIST作为数据源,在工况范围(43．62～2474．69kPa)内比较,拟合函数的最大相对误差在1．3％之内,平均误差在1．1％之内,满足系统仿真计算的需要。     

超临界CO2热力性质及迁移性质快速计算方法

提出超临界CO2热力性质及迁移性质的隐式拟合模型,给出了超临界CO2热力性质及迁移性质的隐式拟合、显式计算方法.该方法能够保证超临界区热力性质计算的可逆性、高速性和绝对稳定性.以REFPROP 7的计算结果作为数据源,对超临界CO2热力性质及迁移性质在温度304.13～393.15 K,压力7.377～12.0 MPa作了隐式拟合,给出了各个热力性质及迁移性质对应的显式快速计算公式,其计算速度比REFPROP 7程序的计算速度平均提高了2个数量级,并且平均误差在1.8%以内.     

R410a制冷剂性能参数的显式快速计算模型 Ⅱ. 过 热 区 方 程

在Martin-Hou方程的基础上,提出了R410a制冷剂在过热区（压力4~4 355 kPa,过热度0~100 K）的热力学性能参数和传输特性参数的计算模型,以REFPROP 7的数据源作为原始数据,在过热区范围内对R410a制冷剂的热力学性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与REFPROP 7数据源进行对比.结果表明,所提出的显式计算模型的平均误差小于1.24%,最大误差小于14.30%,计算速度比REFPROP 7提高了2~4个数量级.     

R410a制冷剂性能参数的显式快速计算模型Ⅰ. 饱和线方程

在Martin-Hou方程的基础上,提出了R410a制冷剂在饱和线的热力学性能参数和传输特性参数的显式快速计算模型.该模型不存在迭代,在保证较高计算精度的同时,可以保证模型的计算速度和稳定性.以热力学性能参数计算软件REFPROP 7的数据源作为原始数据,在饱和线（139.00~343.32 K）范围内,对R410a制冷剂的性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与REFPROP 7数据源进行对比.结果表明：所有快速计算模型的总平均误差均小于1.174%,最大误差小于13.218%;其计算速度比REFPROP 7提高了2~4个数量级.     

混合制冷剂饱和液体密度的推算

定义了新的用于推算混合制冷剂饱和液体密度的对比温度和对比密度，发现混合制冷剂饱和液体密度与其纯组分饱和液体密度的归一化关系有同一化规律．给出在3种工况下确立混合制冷剂基准密度尺度的方法，并得到了计算混合制冷剂饱和液体密度的通用方程．最后比较了10种二元和三元混合工质的方程推算值与文献值．饱和液体密度的计算结果表明：方法（1）和方法（2）的偏差在1．5％之内，方法（3）的偏差在2％之内，方程计算精度满足工程需要．     

多元含氮烷烃类混合工质迁移物性计算

采用基于对应态原理的混合工质迁移物性预测模型 ,对含氮烷烃类多元混合工质的粘度和导热系数进行了预测 .该模型通过引入混合规则 ,仅需输入混合工质各组分的分子量、偏心因子和临界参数即可预测混合工质的粘度和导热系数 .混合工质迁移物性表示为对比压力而不是对比密度的函数 ,可直接由温度、压力和混合物组成进行计算 ,简便可行 ,有效减少了密度对预测精度的影响 .应用于二元轻烃混合物及多元氮烃混合工质高压粘度的预测 ,平均绝对误差分别为 4 .1 3%和2 .1 3% ,二元混合物导热系数预测的平均绝对误差为 4 .4 7% .     

基于Lattice-Boltzmann方法的混合制冷剂粘度计算

以R32与R125为对比制冷剂工质,用基于Lattice-Boltzmann方法的新算法计算了混合制冷剂R410A与R407C的动力粘度.分析了误差,探讨了提高计算精度的方法,提出要选用合适的对比工质,考虑不同组分之间受力等措施来提高精度.结果表明:在选用合适的对比工质后,R410A的平均计算误差5.2%,最大误差7.0%;R407C的平均计算误差5.5%,最大误差8.0%.计算结果说明该方法可以对混合制冷剂动力粘度进行有效计算.     

LNG气瓶传热计算方法及实验验证

以液氮为工质,选取150 L、330 L和450 L等3种规格LNG气瓶进行传热计算.采用饱和均质模型,根据在饱和状态下的热力学关系,拟合出液氮物性参数与温度的关系并编制程序,计算得到了气瓶内介质压力随时间的变化规律.通过与有关文献的液氮升压实验数据对比,验证了该计算模型的有效性.     

制冷剂HFC32/HFC125/HFC152a的热力学性能分析

针对制冷剂HCFC22的替代问题，提出了一种适用于家用空调的新型混合制冷剂HFC32／HFC125／HFC152a．在制冷剂热物性计算软件REFPROP7．0的基础上，开发了制冷剂热物性的计算程序并计算得到了制冷剂HFC32／HFC125／HFC152a的压焓图．通过新混合制冷剂与R407C、R410A、HCFC22等空调制冷剂性能的计算比较，发现新工质不仅容积制冷量接近HCFC22，可以实现灌注式替代，而且制冷系数高于现有的这些空调工质，可以提高节能效率．同时，新工质的臭氧衰减指数为0和温室指数接近于0，可满足环保要求，尽管属于微弱可燃物质，但可以保证安全运行，是一种潜在的理想替代制冷剂．     

绝热毛细管中制冷剂流动特性的-阶积分模型

制冷剂在绝热毛细管内的流动因存在汽液两相流而较为复杂．本文通过引入两相流区压力和比容之间的一阶近似式,获得该问题的一阶近似积分解．在常见的制冷空调工况范围内,以制冷剂CFC-12、HFC-134a和HC-600a为工质,对该模型与分布参数模型进行了对比;同时也与实验数据进行了对比．结果表明与分布参数模型的平均偏差小于1％,与实验数据亦较好吻合;计算速度较分布参数模型提高了一个数量级以上．     

绝热毛细管中制冷剂流动特性的一阶积分模型

制冷剂在绝热毛细管内的流动因存在汽液两相流而较为复杂．本通过引入两相流区压力和比容之间的一阶近似式,获得该问题的一阶近似积分解．在常见的制冷空调工况范围内,以制冷剂CFC-12、HFC-134a和HC-600a为工质,对该模型与分布参数模型进行了对比;同时也与实验数据进行了对比．结果表明：与分布参数模型的平均偏差小于1％,与实验数据亦较好吻合;计算速度较分布参数模型提高了一个数量级以上。     

绝热流动的R4O7C毛细管计算模型

顺应开展制冷工质替代研究的趋势 ,对 R2 2的替代工质三元非共沸混合工质 R40 7C在毛细管中的绝热流动进行了分析计算 ,分别建立了能量、质量方程和压降计算公式 ,并分别就过冷区和两相区作了理论求解 .将 R40 7C与 R2 2的计算结果进行了对应比较分析 ,该计算模型将对R40 7C空调系统的优化分析和控制提供了有效的部件性能分析方法     

基于ARM-Linux 台的显式模型预测控制算法实现

为了对显式模型预测控制算法进行实验研究,建立了基于ARM-Linux平台的显式模型预测控制实物仿真控制系统.在ARM-Linux平台上实现了显式模型预测控制算法的在线计算过程,把传统的隐式模型预测控制的反复在线优化计算问题转变为在线数据搜索过程,简化了在线计算过程,提高了在线计算速度,减少了在线计算时间.对显式模型预测...     

桩筏基础固结沉降实用计算方法

针对饱和深厚黏土中的摩擦型桩筏基础,提出求解基础体系固结沉降的简化分析方法.采用桩-土-筏非线性共同作用模型和交替方向隐式差分算法求解二维平面应变区域内任意时刻不同位置的超孔隙水压力,计算桩端以下土层的平均固结度和基础体系的固结沉降.与有限元精确解的对比分析表明,提出的计算模型与简化假定基本合理.将该方法用于分析2个饱和黏土地基中的桩筏基础固结沉降,得到了与实测值比较接近的预测结果.