一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法技术

一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，包括如下步骤：S1：根据冷凝器的结构参数和实验数据对冷凝器进行建模和数据标定，利用AMESIM标定程序，得出风侧的努塞尔系数和冷媒侧的流阻系数，如果标定误差在设定误差以内，则将该冷凝器模型用于性能预测；S2：给定制冷剂侧的进口温度和进口压力以及出口过冷度，风侧给定进风温度和相对湿度、风速以及大气压作为模型输入条件，建立冷凝器预测模型；S3：如果要预测其他工况时的性能时，则直接改变输入条件，根据AMESIM软件内部程序计算得到预测冷凝器性能。有效地指导工程师在开发阶段预测冷凝器换热及流阻性能的一种方法。

【技术实现步骤摘要】
一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法
本专利技术涉及汽车空调换热器性能预测领域，具体涉及一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法。
技术介绍
想要知道汽车空调冷凝器的换热及流阻性能有试验和仿真2种方法，其中，对汽车空调换热器稳态仿真建模方法大致有集中参数建模、分布参数建模和分区建模。集中参数建模准确度较差，已被后2种方法取代.随着仿真分析快速、准确的需要，传统的建模仿真缺陷逐渐显现:对汽车空调的仿真研究大多需要建立物理和数学模型，利用编程软件编制复杂程序，该方法费时、费力，且计算结果与试验对比精度不一定高.随着计算机技术的发展和成熟的商业化热流体仿真软件的出现，对空调系统的仿真进入新阶段.比较成熟的一维流体仿真软件如Flowmaster和AMESim等开始在汽车空调仿真中得到广泛应用。而在amesim中想要预测冷凝器性能现有的方法是建立一整套的模仿实验室的制冷控制系统模型，该模型庞大而复杂，不利于快速预测冷凝器性能。本专利技术利用AMESim建立了一种可利用较少数据，且不用建立复杂的制冷控制系统模型，就能预测快速预测不同工况下的换热及流阻性能的模型，可有效地指导工程师在开发阶段预测冷凝器换热及流阻性能的一种方法。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，具体技术方案如下：一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，其特征在于：包括如下步骤：S1：根据冷凝器的结构参数和实验数据对冷凝器进行建模和数据标定，利用AMESIM标定程序，得出风侧的努塞尔系数和冷媒侧的流阻系数，如果标定误差在设定误差以内，则将该冷凝器模型用于性能预测；S2：给定制冷剂侧的进口温度和进口压力以及出口过冷度，风侧给定进风温度和相对湿度、风速以及大气压作为模型输入条件，建立冷凝器预测模型；S3：如果要预测其他工况时的性能时，则直接改变输入条件，根据AMESIM软件内部程序计算得到预测冷凝器性能。进一步地：所述冷凝器预测模型包括冷凝器模型结构(1)，在冷凝器模型结构(1)的进口端经进口局部流阻计算模块(2)与进口端的压力温度模块相连，该进口端的压力温度模块分别采集进口压力输入参数(4)和进口温度输入参数(5)；在所述管路进口局部流阻计算模块(2)与所述进口压力温度模块(3)之间设置有入口压力传感器(6)；在冷凝器模型结构(1)的出口端设置有出口局部流阻计算模块(7)，所述出口局部流阻计算模块(7)与出口压力温度模块(8)相连；在所述冷凝器模型结构(1)的出水口设置有出口温度传感器(9)，该出口温度传感器(9)输出所述冷凝器模型结构(1)的出口温度到反向模块(10)；该反向模块(10)用于将所述出口温度参数值加上出口过冷度值(11)经过反向后的参数值，得到饱和温度参数(22)；设置有制冷剂物性参数转换模块(12)，将该饱和温度参数和干度参数经过该制冷剂物性参数转换模块(12)转换，得到压力参数作为冷凝器的出口条件输入参数；所述冷凝器模型结构(1)的进风口与风扇模型(13)的出风口相连，在冷凝器模型结构(1)的进风口设置有空气密度传感器(14)；该风扇模型(13)的第一模拟端口设定进风温度输入参数(15)，该风扇模型(13)的第二模拟端口设定大气压输入参数(16)，该风扇模型(13)的第三模拟端口设定相对湿度输入参数(17)；所述风扇模型(13)的第四模拟端口输入参数单位是kg/s，风速输入参数(21)为m/s；对风速输入参数(21)进行单位转换，该第四模拟端口输入参数为，风速输入参数(21)经换热面积相乘模块(19)，将风速输入参数(21)与冷凝器换热面积相乘，得到第一中间值；空气密度传感器(14)采集得到冷凝器的进口空气密度参数；将进口空气密度参数经过空气密度相乘模块(20)分别与第一中间值和空气密度值相乘完成单位转换，得到第四模拟端口输入参数；所述冷凝器模型结构(1)的出风口提供风侧输出参数(18)。进一步地：所述标定误差在5％以内。本专利技术的有益效果为：利用AMESim建立了一种可利用较少数据，且不用建立复杂的制冷控制系统模型，就能预测快速预测不同工况下的换热及流阻性能的模型，就能预测快速预测不同工况下的换热及流阻性能的模型，可有效地指导工程师在开发阶段预测冷凝器换热及流阻性能的一种方法。附图说明图1为冷凝器模型的结构图；图2为本专利技术中翅片设定参数；图3为本专利技术中扁管设定参数；图4为测试工况试验数据；图5为模拟结果图；图中附图标记说明为，冷凝器模型结构1、进口局部流阻计算模块2、进口压力温度模块3、进口压力输入参数4、进口温度输入参数5、入口压力传感器6、出口局部流阻计算模块7、出口压力温度模块8、出口温度传感器9、反向模块10、出口过冷度值11、制冷剂物性参数转换模块12、风扇模型13、空气密度传感器14、进风温度输入参数15、大气压输入参数16、相对湿度输入参数17、修正后的风速参数18、换热面积相乘模块19、空气密度相乘模块20、风速输入参数21、饱和温度参数22、干度输入参数23、制冷剂类型24、冷凝器材料物件参数25、冷凝器结构参数26。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。如图1至图5所示：一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，包括如下步骤：S1：根据冷凝器的结构参数和实验数据对冷凝器进行建模和数据标定，利用AMESIM标定程序，得出风侧的努塞尔系数和冷媒侧的流阻系数，如果标定误差在标定误差在5％以内，则将该冷凝器模型用于性能预测；S2：给定制冷剂侧的进口温度和进口压力以及出口过冷度，风侧给定进风温度和相对湿度、风速以及大气压作为模型输入条件，建立冷凝器预测模型；理想的制冷卡诺循环中，冷凝器是不考虑压降的，但是仿真软件中必须考虑压降，因为压降会影响换热器的性能，但在预测时我们又不知道出口压力，所以该模型的原理就是不考虑饱和液态至过冷液态的压降，直接将饱和液态下的压力输入给出口压力。管路设置的流通横截面积要尽量的大，长度尽量短，因管路会影响压降，导致误差大。但也不能取消管路，取消管路会导致某些冷凝器预测失败。当预测仿真时，换热量出现波动情况，增大管路长度即可解决，增大后需要看管路前后的压降是否明显存在(大于1kap)，若不存在明显的压降则模型可用；S3：当我们要预测其他工况时的性能时，则直接改变输入条件即可，图4为同一个冷凝器其他工况的预测和实际数据的结果，换热性能和流阻性能都在5％以内，说明该预测模型可以较为准确的预测冷凝器性能。其中，冷凝器预测模型包括冷凝器模型结构1，在冷凝器模型结构1的进口端经进口局部流阻计算模块2与进口端的压力温度模块相连，该进口端的压力温度模块分别采集进口压力输入参数4和进口温度输入参数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1：根据冷凝器的结构参数和实验数据对冷凝器进行建模和数据标定，利用AMESIM标定程序，得出风侧的努塞尔系数和冷媒侧的流阻系数，如果标定误差在设定误差以内，则将该冷凝器模型用于性能预测；/nS2：给定制冷剂侧的进口温度和进口压力以及出口过冷度，风侧给定进风温度和相对湿度、风速以及大气压作为模型输入条件，建立冷凝器预测模型；/nS3：如果要预测其他工况时的性能时，则直接改变输入条件，根据AMESIM软件内部程序计算得到预测冷凝器性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：根据冷凝器的结构参数和实验数据对冷凝器进行建模和数据标定，利用AMESIM标定程序，得出风侧的努塞尔系数和冷媒侧的流阻系数，如果标定误差在设定误差以内，则将该冷凝器模型用于性能预测；
S2：给定制冷剂侧的进口温度和进口压力以及出口过冷度，风侧给定进风温度和相对湿度、风速以及大气压作为模型输入条件，建立冷凝器预测模型；
S3：如果要预测其他工况时的性能时，则直接改变输入条件，根据AMESIM软件内部程序计算得到预测冷凝器性能。


2.根据权利要求1所述一种预测汽车空调冷凝器性能的建模方法，其特征在于：所述冷凝器预测模型包括冷凝器模型结构(1)，在冷凝器模型结构(1)的进口端经进口局部流阻计算模块(2)与进口端的压力温度模块相连，该进口端的压力温度模块分别采集进口压力输入参数(4)和进口温度输入参数(5)；
在所述管路进口局部流阻计算模块(2)与所述进口压力温度模块(3)之间设置有入口压力传感器(6)；
在冷凝器模型结构(1)的出口端设置有出口局部流阻计算模块(7)，所述出口局部流阻计算模块(7)与出口压力温度模块(8)相连；
在所述冷凝器模型结构(1)的出水口设置有出口温度传感器(9)，该出口温度传感器(9)输出所述冷凝器模型结构(1)的出口温度到反向模块(10)；
该反向模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄进，
申请(专利权)人：重庆工业职业技术学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50