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用于建筑环境设计的冷水机组数学模型

作　者: 李威
导　师: 张昌
学　校: 武汉纺织大学
专　业: 环境工程
关键词: 冷水机组建模外在参数多参数非线性函数表达式 COP
分类号: TU831.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着社会经济的迅速发展,能源和环境问题日益尖锐,节能和环保已成为当今国际社会高度关注的热点问题。在建筑环境领域,为使空调系统的性能不断提高,研究人员将数学建模技术应用于空调系统,对空调系统的运行工况进行分析研究。对于空调系统而言,工程上更为关注当冷水机组的外在参数(即流经蒸发器和冷凝器的水的流量和温度等等)在一定范围内变化时冷水机组的性能如何变化。本文从工程应用的角度,以Matlab软件为平台,根据冷水机组特性参数与外在参数之间的多参数非线性函数表达式,建立了30HXY系列水冷螺杆式冷水机组和ACDSHP系列风冷模块冷水机组的个性化工程应用模型。描述了冷水机组特性参数(制冷量、耗功率、COP)与4个外在参数(冷却水入口温度、冷冻水出口温度、冷却水流量、冷冻水流量)间的非线性函数关系。通过相对误差检验得知此模型具有较高的精度,符合实际工程要求,能够可靠地应用于建筑环境设计时冷水机组的仿真模拟。通过模拟计算模拟机组COP随各个外在参数的变化情况,得出机组COP随冷却水入口温度下降而上升,随冷冻水出口温度上升而上升,随冷却水流量与冷冻流量增大而上升的变化规律。并据此提出可以通过降低冷却水入口温度、提高冷冻水出口温度,增大冷却水流量和冷冻水流量等途径来提高冷水机组的工作性能。为冷水机组和整个空调系统的节能设计提供一种可靠有效的分析手段。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪言  8-11
  1.1 建筑环境模拟  8-9
  1.2 空调系统模拟  9
  1.3 本课题的研究内容  9-11
2 冷水机组的数学模型  11-17
  2.1 国内外研究现状  11-13
    2.1.1 设备设计理论模型  11-13
    2.1.2 经验工程模型  13
  2.2 基于外在参数的冷水机组数学模型  13-17
    2.2.1 冷水机组的多参数非线性函数表达式  13-14
    2.2.2 个性化工程应用模型  14-15
    2.2.3 冷水机组建模步骤  15-17
3 螺杆式冷水机组的数学模型  17-35
  3.1 建立模型  17-22
    3.1.1 机组名义工况  17
    3.1.2 机组实际工况  17-22
    3.1.3 机组模型常数  22
  3.2 机组模型相对误差检验  22-27
  3.3 机组模拟计算  27-35
    3.3.1 30HXY050A 机型模拟  27-29
    3.3.2 30HXY065A 机型模拟  29-30
    3.3.3 30HXY080A 机型模拟  30-32
    3.3.4 30HXY110A 机型模拟  32-34
    3.3.5 小结  34-35
4 风冷模块冷水机组的数学模型  35-42
  4.1 建立模型  35-36
    4.1.1 机组名义工况  35-36
    4.1.2 机组模型常数  36
  4.2 机组相对误差检验  36-37
  4.3 机组模拟计算  37-42
    4.3.1 ACDSHP15 机型模拟  37-38
    4.3.2 ACDSHP18 机型模拟  38-39
    4.3.3 ACDSHP20 机型模拟  39-40
    4.3.4 ACDSHP25 机型模拟  40-41
    4.3.5 小结  41-42
5 结论与展望  42-45
  5.1 主要工作与结论  42-43
  5.2 今后工作展望  43-45
致谢  45-46
参考文献  46-49
附录  49-61

用于建筑环境设计的冷水机组数学模型

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