[發明專利]一種基于局部線性化理論的變頻補氣壓縮機性能計算方法

有效

• 申請號: 201810084138.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108197407B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 胡海濤;孫浩然;丁國良;吳靜瑋;李浩
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種基于局部線性化理論的變頻補氣壓縮機性能計算方法，其特征在于，其具體步驟為：

a、獲取補氣壓縮機銘牌參數，包括吸氣缸及補氣缸的排氣量、額定運轉頻率；

b、獲取測試實驗數據，擬合變頻補氣壓縮機顯式計算模型系數；

c、輸入補氣壓縮機運行參數，包括運行頻率、吸氣及補氣的制冷劑狀態、排氣壓力；所述吸氣及補氣的制冷劑狀態包括制冷劑的壓力、溫度或焓值；

d、根據所述運行頻率及所述制冷劑狀態，計算壓縮機吸氣流量、壓縮機補氣流量和壓縮機排氣流量；

所述步驟d包括如下步驟：

所述壓縮機吸氣流量方程表示為歸一化容積效率的函數：

η＝k_v·η_v，ref；

其中，

是吸氣流量，是每轉吸氣缸的位移，N是旋轉速度，

v_suc是吸氣流量的比容，η是容積效率，k_v是歸一化容積效率，

η_v，ref是在額定頻率時的容積效率；

所述壓縮機吸氣流量的總體計算過程為：

其中，

f_r是旋轉頻率和額定頻率的比值；

P_inj是補氣壓力；P_suc是吸氣壓力；a₁、a₂、a₃、a₄、a₅是所述吸氣流量方程中的擬合系數；

所述壓縮機補氣流量方程中的多變過程計算采用二階泰勒展開式進行局部線性化處理，通過線性方程回歸多變系數：

其中，

T_com是被壓縮制冷劑的溫度，

T_suc是吸氣溫度，

σ是高階無窮小量，

n_suc是吸氣缸內多變過程的多變系數，

b₆、b₇、b₈是所述補氣流量方程中的擬合系數；

所述壓縮機補氣流量的總體計算過程為：

其中，

是補氣流量，

是每轉吸氣缸的位移，

v_inj是補氣流量的比容，

P_dis是排氣壓力，

T_suc是吸氣溫度，

b₁、b₂、b₃、b₄、b₅是所述補氣流量方程中的擬合系數；

所述壓縮機排氣流量的總體計算過程為：

其中，

是排氣流量；

e、根據所述壓縮機吸氣流量、所述壓縮機補氣流量和所述壓縮機排氣流量，計算補氣壓縮機的輸入功率；

所述步驟e包括如下步驟：

用二階泰勒展開法將所述補氣壓縮機的輸入功率方程線性化為：

所述補氣壓縮機輸入功率的總體計算過程為：

其中，

是所述的補氣壓縮機總輸入功率，

c₁、c₂、c₃、d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、e₁、e₂、e₃、e₄、e₅是無量綱擬合系數；

f、根據所述壓縮機吸氣流量、所述壓縮機補氣流量、所述壓縮機排氣流量和所述補氣壓縮機的輸入功率，計算補氣壓縮機的排氣溫度；

所述補氣壓縮機的排氣溫度的總體計算過程為：

T_dis＝Func(P_dis，h_dis)；

其中，

T_dis是排氣溫度，

h_dis是排氣焓，

Func表示制冷劑熱力學性質的顯式函數；

所述步驟b中所述擬合模型系數采用最小二乘擬合的方法對壓縮機實驗數據進行回歸分析，獲得所述步驟d和所述步驟e的計算方程的回歸系數，所述回歸系數包括c₁、c₂、c₃、d₁、d₂、d₃、d₄、d₅、e₁、e₂、e₃、e₄、e₅、b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇、b₈；

所述h_dis為：

其中，

為無量綱因子，反映漏熱焓對排出焓影響。

2.如權利要求1所述的基于局部線性化理論的變頻補氣壓縮機性能計算方法，其特征在于，所述步驟a，所述補氣壓縮機銘牌參數通過第三方進行導入；所述第三方進行導入包括csv文件、dll文件導入方式。