基于Simulink/Fluent协同循环的空调系统与房间热环境模拟

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonycheungqd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为准确预测空调房间热环境的动态变化,提升空调器热舒适环境检测试验室的效率,提出了一种并行协同仿真方法,实现了对空调系统模型与房间热环境模型的高效耦合和协同模拟。首先,根据热力学原理,利用Simulink构建了空调系统一维动态模型,通过稳态实验数据验证了该模型的误差在3%以内。当压缩机运行频率和室外工况变化时,该空调系统模型可对房间空调器的动态特性进行有效预测。其次,以房间热环境为研究对象,利用Fluent构建了空调房间三维数值模型,通过实验数据验证了该模型的误差低于10%。当室内机送风角度和送风速度变化时,空调房间热环境模型可对房间内温度场、速度场进行有效计算。再次,依据共享数据文件原理,分别利用S-Function和UDF开发Simulink/Fluent数据接口,构建了并行协同仿真平台,并针对所仿真空调器设计了协同仿真模型的控制策略。最后,利用协同仿真模型对空调系统与房间热环境的动态变化进行模拟,预测和分析了空调器部件结构参数(蒸发器结构)和控制条件参数(控制策略、设定温度、送风角度)对房间热环境状态的影响,并进行了热环境评价。结果表明:i)由于测试空调器真实控制策略的缺失、房间模型的理想化及送风口结构的简化等限制,协同仿真模型在对温度偏差、温度波动等部分热环境评价指标的预测上与实验测试结果存在一定的偏差,但仍可体现系统结构参数、控制参数与房间热环境的交互影响。基于该协同仿真方法,可进一步优化空调系统模型与房间热环境模型,实现预测精度的整体提升。ii)在给定参数范围内,系统结构参数和控制参数均对热环境状态与评价指标产生了不同程度的影响。蒸发器结构改变时,对温度均匀度和垂直空气温差的影响较强,其次是预计平均热感觉指数PMV和吹风感指数DR;相关评价指标对蒸发器结构参数的敏感度依次为翅片间距、管间距、管外径。控制策略改变时,对温度均匀度和垂直空气温差的影响较强,其次是PMV和DR。设定温度改变时,主要影响了PMV和DR,其次是降温速率和温度偏差。送风角度改变时,对垂直空气温差的影响最明显,但对PMV、DR和温度均匀度的影响并未体现规律性差异。
其他文献
带内全双工(In-Band Full-Duplex,简称IBFD)技术具有在不额外增加频谱的前提下,实现频谱效率翻倍的潜力。这在频谱资源日益稀缺、且频谱效率的基数已然较高的今天,尤其具有吸引力。全双工技术所面临的最大挑战在于克服非常强的自干扰:以典型Wi-Fi系统为例,其自干扰相对背景噪声的功率差异高达110d B。为了不影响系统接收机的性能,这就要求将自干扰功率至少降低110d B。考虑到自干扰
日渐严重的致病微生物传播问题引起研究者的广泛关注,因此研发新型的抗菌剂势在必行且大有可为。纳米过氧化镁(Nano-Mg O2)作为一种生物相容性好、无毒害的金属过氧化物,在抗菌领域具备巨大的应用潜力。本文采用不同的工艺方法制备纳米过氧化镁,研究其抗菌性能,并通过复合改性的方式制备银/过氧化镁纳米复合物,旨在进一步提升纳米过氧化镁的抗菌性能。主要研究结果如下:(1)采用两种典型的工艺方法制备纳米过氧
药物设计是计算生物学研究的热门方向,考虑到计算机模拟的低成本、耗时少等优点,使用分子对接软件来模拟靶标蛋白与小分子之间的相互作用,已成为药物设计过程中的常见手段。已有的分子对接软件常采用多构象法来描述小分子柔性。但蛋白质柔性的处理是一个巨大挑战,当前最常见的处理方法是“系综对接”(或集合对接)。基于分子对接的虚拟筛选作为药物设计的辅助工具,有着非常重要的应用价值,如今这一技术已经变成了药物发现过程
为了满足电动汽车在快速充电及双向充放电等应用场合上的需求,需研制高压大功率双向变换器以满足快速充电站网络的要求。对于传导式的充放电模块,多采用AC/DC和DC/DC的两级结构。本课题针对后级结构中两相并联三电平双向Buck/Boost变换器的控制策略进行优化,主要包括电感电流均流控制、输入电压均压控制和开关管错相控制三个方面。为实现电感电流均流,本文介绍了一种解耦的均流环设计。现有并行的输出控制器
遥感图像描述生成任务旨在让计算机识别和理解图像的内容并自动生成相应的文本描述语句,它融合了计算机视觉和自然语言处理两个领域。其在遥感技术的很多应用场景,比如军事情报生成、信息检索、资源调查、灾害检测等都起着关键作用。不同于场景分类和目标检测这样的图像理解任务,图像描述生成不仅要识别图像中的对象和属性,还要建立两者间的关系,并生成符合人类规范的自然语言描述语句。受益于人工智能的蓬勃发展,深度神经网络
负微分电阻(Negative Differential Resistance,NDR)器件在高速逻辑电路、快速分子存储器、高频振荡器以及分子神经形态器件等方面具有广泛的应用。现有理论和实验研究表明,几何构型、边缘钝化对石墨烯纳米带电学行为有调控作用,某些纳米带结构可呈现NDR特性,本文采用第一性原理计算研究石墨烯纳米带异质结的NDR效应。本文首先根据石墨烯纳米带电子特性随宽度、边缘钝化方式以及边缘
宽面半导体激光器具有能量转换效率高、稳定性好、寿命长、体积小、易于集成等优点,被广泛应用于工业和科学领域。通常认为宽面半导体激光器的输出光场分布是各个不同橫模的非相干叠加。但是当发生模式简并时,不同橫模之间可能是完全相干的。本文分析了宽面半导体激光器的模式结构,设计了模式空间相干性测量系统,观测了不同输入电流下的模式结构,发现了模式简并状态下橫模间的完全相干性。主要内容如下:(1)设计单管半导体激
地震属于会对人类造成重大经济和社会损失的自然灾害之一。其中极罕遇地震动的破坏力更强,隔震支座-阻尼器联合作用作为目前主要的减隔震手段,在极罕遇地震动条件下的减震效果需要进一步探究来明确。本文以ETABS和ABAQUS为主要计算软件,完成了以下工作:首先,本文介绍了国内外减隔震技术的研究现状,总结了减隔震技术运用的主要内容,并在此基础之上介绍极罕遇地震的相关内容,阐述了在极罕遇条件下进行减隔震设计参
随着纳米技术的快速发展,以纳米光子学和纳米力学理论为基础的腔光力学已成为量子光学、非线性光学研究领域的重要分支。腔光力学主要的研究对象是光学腔与力学振子通过辐射压相互耦合而成的光力系统。近年来,许多重要的研究结果表明腔光力系统在力学振子的边带冷却、引力波的探测、弱力的精密测量等方面具有重要的应用前景。其中大部分的研究主要关注的是线性耦合腔光力系统的物理特性,而基于平方耦合腔光力系统的研究相对较少。
评估数字经济对企业创新的作用及其作用机制,并细化企业创新需求差异对数字经济与企业创新关系的影响,尤其探讨企业创新需求,即要素密集度和行业竞争度对数字经济与企业创新关系的调节机制,以促进提升数字经济的创新激励效果。基于2011—2019年中国A股上市公司及其所属地级及以上市的数字经济数据,实证发现,数字经济可以促进企业创新,并表现在创新需求较高时,即对资本密集型和技术密集型企业以及行业竞争度较高的企