LMS-Imagine.Lab-AMESim-HVAC2nd-混合气体库建模

LMSChina乐伟——应用工程师LMSImagine.LabAMESimHVAC行业应用2copyrightLMSInternational-2006目录LMSImagine.LabAMESim概述LMSImagine.LabAMESim相关专业库介绍LMSImagine.LabAMESim灵活的建模方法系统验证灵活的建模方法——案例研究AMESim在HVAC行业应用负荷模拟Trane案例说明（confidential）其他应用－压缩机建模，管路压力脉动总结部分用户列表3copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim概述LMSImagine.LabAMESim是一维多学科多级复杂程度的系统仿真集成平台。LMSImagine.LabAMESim的应用库：包括了30多个专业库，3500多个部件。其中包括了两相流库、空调库、热库、热液压库、混合气体库、湿空气库、电机及驱动库和电磁库等。涵盖了HVAC行业所涉及到的所有专业范畴。并且这些专业库中的部件都是经过工程验证的。LMSImagine.LabAMESim的开放架构：AMESim所有专业库都可以直接连接，方便用户处理涉及到多种物理现象的复杂工程问题。同时AMESim还提供了多种与外部工具的接口，如CFD软件、有限元软件和Simulink。LMSImagine.LabAMESim齐全的分析工具：既可以对HVAC系统进行性能分析（稳态/动态，时域/频域），又可以进行系统优化。自带的LMSImagine.LabOptimus是一款优秀的商业优化软件，可以进行DOE分析，响应面生成，优化以及鲁棒性分析。多种模型简化工具，可以在保证仿真准确度的前提下，对仿真模型进行简化，提高模型计算效率。4copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim：应用库机械1D机械系统传动车辆动力学车辆，航空航天，重工，船总液压热车辆热管理冷却系统&A/C系统环境控制能源燃料电池，电池电站控制发动机发动机控制，混合动力燃烧，气道机电机电转换器元件&网络控制系统实时，SiL–Hil液压&气动30个应用库3500多个多领域模型5copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim：OptimusLMSImagine.LabAMESimOptimus:LMSImagine.LabOptimus为全球领先的设计优化PIDO软件包，能够集成、优化LMSImagine.Lab工程仿真过程主要特点通过实验规划和响应面建模技术快速探索设计空间找到最好的一组设计变量以满足所有的约束条件并为给定的目标函数提供最优的值找出由于加工误差、不同工况、磨损等原因造成的参数偏差对性能的影响LMSImagine.LabOptimus6copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim：接口LMSImagine.LabAMESim为控制，实时仿真，多体仿真，过程集成和设计优化等第三方软件提供了广泛的的接口。LMSImagine.LabAMESim同时提供一个通用共仿真接口以连接多领域系统仿真和任何一种三维动态模型，例如计算流体动力仿真或有限元分析。这使得LMSImagine.LabAMESim可以无缝地集成到数字开发过程中。AMESiminterfacesinclude:AMESim接口包括：Scriptinglanguage脚本语言:TheMathworksMatlab,Python,MicrosoftVisualBasic,ScilabControl控制:TheMathworksSimulink,NISystemBuildRealTimetarget实时目标:dSPACE,xPCTarget,RT-LABMulti-bodysimulation多体仿真:LMSVirtual.LabMotion,MSC.AdamsProcessIntegrationandDesignOptimization过程综合与设计优化:NOESISOptimus,iSIGHTGenericco-simulationinterface通用共仿真接口ModelicaimportModelica输入OPTIMUSLMSVirtual.LabMotionCFX7copyrightLMSInternational-2006目录LMSImagine.LabAMESim概述LMSImagine.LabAMESim相关专业库介绍LMSImagine.LabAMESim灵活的建模方法系统验证灵活的建模方法——案例研究AMESim在HVAC行业应用负荷模拟Trane案例说明（confidential）其他应用－压缩机建模，管路压力脉动总结部分用户列表8copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim空调库空调库适合于对空调系统建模，特别是制冷回路部件几何尺寸定义。对当前或新的系统配置进行设计和测试。控制策略评价系统效率及电力负荷的评估。特点：动态或稳态仿真集成了空调系统整体部件完全基于两相流的物理原理可辨识的部件图标单相或两相流动的内部对流换热对于系统初始条件方便的定义：如用充液量和温度。可以对制冷回路中的冷媒量进行统计与湿空气的外部对流换热建模9copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim两相流库LMSImagine.LabAMESim两相流库是基于基本元素的方法，使得用户可以用最少的基本元素模型构建最复杂的两相流网络。该库可以建立多制冷剂模型，与AMESim的热库和空调库兼容。AMESim两相流库可以模拟复杂的相变制冷剂流动网络，采用动态集中参数法模拟换热现象，可以计算：系统中能量的传送制冷剂单相和两相（对流沸腾和冷凝）对流换热系统各处的压降、温度、制冷剂流量、焓分布制冷剂干度的变化气相和液相间质量的转换壁面与湿空气间的对流换热以及冷凝水的影响两相流库模型：制冷剂物性流体状态计算器制冷剂热力状态转换器节点、插头和罐理想或调制压力源、质量流量源压力、温度、质量流量、干度、过热过冷通用传感器压力损失件（绝热或具有传热）定流口面积或变流口面积节流件突扩、渐扩或突缩、减缩件与管路相连的容积腔管路（绝热或具有传热）弯头（绝热或具有传热）容积腔（绝热或具有内外热源）分层腔室或液气分离器（具有外部热源）定排量压缩机变排量压缩机湿空气节点、插头、罐湿空气源湿空气通用传感器光管外壁面与湿空气间的对流换热系数肋管外壁面与湿空气间的对流换热系数10copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim热库LMSImagine.LabAMESim的电机及驱动库，动力传动库中有很多部件都带有热端口，可以考虑温度带来的非线性影响。耦合LMSImagine.Lab热库，可以考虑部件与外界热交换，造成的温度的变化。从而可以考察工作状态下，温度对与系统或部件工作特性的影响。概览：AMESim热库处理固体材料之间的热交换。它是基于瞬态热传递计算理论用于对固体材料之间传统的热传递模式建模（传导，自由或者强制对流，辐射）。功能特点：AMESim热库提供的大量的强大功能用于解决包含在热系统中的问题，如下所述：所有标准类型的热交换形式（传导，对流，辐射…）。热特性的严格处理。固体特性数据库。一个系统可以包含一种或者多种传热固体。每种热交换形式内置了大量的热相互关系。可以植入用户自定义的热相互关系。在计算过程中或者计算后输出所有要求的变量的计算结果（温度，热流，储备的能量…）热库系列模型：热特性工作温度下的密度，比热以及热传导率热节点绝缘源温度源和热流源可调的温度/热源信号/热变量转换器温度/热流传感器热传导可控热传导对流可控对流2端口对流2端口可控对流不同实体间的热辐射热辐射热容1D传导11copyrightLMSInternational-2006Imagine.LabAMESim混合气体库混合气体库12copyrightLMSInternational-2006Imagine.LabAMESim湿空气库湿空气库13copyrightLMSInternational-2006湿空气建模的能力用绝对/相对湿度/比湿度来定义湿度冷凝/蒸发可对多组分混合气体建模:(N2,O2,CO2,H2O,CH4…)混合物组份可随时间和流程变化可以对包含空气、水蒸气和液态水的系统进行建模可对动态时域的仿真过程中的湿度标定进行评估可对气/液回路进行建模优点混合气体库+湿空气库描述气体中的水&液相特点14copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim热液压库AMESim热液压库专用于流体温度变化对整体性能影响很大的液压系统设计。该库含有100多个不同复杂程度的模型，这些模型都是基于瞬态热传递计算模型，用于建立流体中热现象（能量转换，对流）模型并且研究在液压系统中流体的热变化。AMESim平台及其热液压库提供了强大的功能如下所述：包含大量标准的原件（泵，阀，作动器…）。考虑流体的可压缩性，严格处理流体特性随温度和工作压力的变化。质量，能量以及动量守恒的严格遵守。一个系统可以包含一种或者多种流体。考虑气蚀，空气释放，粘性等现象。严谨的非线性和不连续性完美处理。在计算过程中或者计算后输出所有要求的变量的计算结果（质量流量，焓流量，压力，温度…）高级的硬管和软管模型考虑水锤瞬态特性模块化的热交换器模型热压管网分析15copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim热液阻库AMESim热液阻库通过一整套功能来帮助您回答管网系统设计和优化过程中的各种问题，包括：虚拟地对任何流体管网系统进行建模，分析和设计。建立简单管网流动，分支管网，树状管网以及回路及相互连接的模型。对重力和离心效应进行建模。可以接受用户的专用数值来覆盖内嵌的数值。处理不可压缩流动和可压缩流动。可进行稳态和动态分析。对管网系统的规模没有限制。热液阻库模型：直管节流突然扩大管/突然缩小管渐扩管/渐缩管30°，45°，60°，90°弯管通用弯管90°，45°T型分叉管交叉管：90°，180°，3通交叉管：90°，2通，轴交叉或不交叉管接头：尖角进口管接头：圆角进口管接头：延伸进口管接头：90°锥形进口管接头：60°锥形进口考虑离心作用的液压管道圆柱环形液压管道轴套带刻槽的圆柱环形液压管道静压轴承和动压轴承自定义轴承静压传感器离心泵和体积泵16copyrightLMSInternational-2006LMSImagine.LabAMESim电机及驱动库电机及驱动库中的元件电流电压传感器直流电流电压源连接单元三相交流电流电压源直流电机,感应电机，同步电机(动态模型)三相逆变桥控制单元阻性-感性负载同步电机(能量模型)电节点接地直流电压源电流源信号-电端口转换器电压电流传感器带/不带N节点的阻性和容性负载标准或者自定义三相交流电压源三相电流测量仪Park正/逆变换可变饱和模型理想的三相逆变桥直流电机异步电机带/不带阻尼的同步电机（转子可以是永久性磁铁或者绕圈）输入数据文件的电机模型电池模型电力电子库可以对ACDC、DCDC、DCAC和ACAC进行详细的建模17copyrightLMSInternational-2006相关专业库介绍小结：AMESim空调库和两相流库专注于对制冷回路进行建