[發(fā)明專利]變頻空調(diào)壓縮機(jī)管路自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010724728.4
• 申請(qǐng)日: 2020-07-24
• 公開（公告）號(hào): CN111881605B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧培生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川長虹空調(diào)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06T17/20;G06F113/14;G06F119/10;G06F119/14
• 代理公司: 成都虹橋?qū)＠聞?wù)所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，具體為一種變頻空調(diào)壓縮機(jī)管路自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)基于變頻空調(diào)運(yùn)行的實(shí)際載荷在管路設(shè)計(jì)中自動(dòng)尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)管路振動(dòng)、噪音、成本的優(yōu)化。方案為，獲得變頻空調(diào)在各個(gè)頻率點(diǎn)下的振動(dòng)載荷以及管路參數(shù)化三維模型，將管路參數(shù)化三維模型導(dǎo)入有限元振動(dòng)仿真模塊建立管路有限元仿真模型，然后將變頻空調(diào)在各個(gè)頻率點(diǎn)下的振動(dòng)載荷加載到管路有限元仿真模型上，進(jìn)行仿真，設(shè)定每個(gè)管路參數(shù)的取值范圍，自動(dòng)分析管路參數(shù)對(duì)仿真結(jié)果的敏感性，將敏感值高于設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)閾值對(duì)應(yīng)的管路參數(shù)確定為管路優(yōu)化關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)尋優(yōu)，返回最優(yōu)參數(shù)給管路參數(shù)化三維模型更新模型，適用于空調(diào)管路設(shè)計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及空調(diào)領(lǐng)域，具體涉及一種變頻空調(diào)壓縮機(jī)管路自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)

目前制冷行業(yè)幾乎進(jìn)入全面變頻化時(shí)代，而變頻產(chǎn)品開發(fā)過程中的振動(dòng)和噪音問題是整個(gè)制冷行業(yè)面臨的痛點(diǎn)和難點(diǎn)。在制冷系統(tǒng)中壓縮機(jī)為系統(tǒng)提供循環(huán)動(dòng)力，是動(dòng)力來源，也是振動(dòng)噪音源，而連接壓縮機(jī)的管路系統(tǒng)是傳播壓縮機(jī)振動(dòng)的主要途徑，管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好與壞，對(duì)壓縮機(jī)振動(dòng)噪音具有抑制和放大作用，同時(shí)管路系統(tǒng)的自身屬性也會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。由于變頻壓縮機(jī)振動(dòng)源的工作頻率點(diǎn)多、范圍寬，而制冷系統(tǒng)管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛度低，導(dǎo)致管路系統(tǒng)的固有頻率偏低、且較多，在變頻壓縮機(jī)工作過程中激勵(lì)源頻率易與管路系統(tǒng)固有頻率接近或重合，從而引起管路系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)和噪音問題，影響產(chǎn)品舒適性和可靠性，尤其是當(dāng)管路系統(tǒng)發(fā)生較大共振時(shí)，將直接導(dǎo)致管路疲勞破裂，造成嚴(yán)重后果。變頻空調(diào)系統(tǒng)振動(dòng)和噪音水平取決于壓縮機(jī)本身以及與其匹配的管路屬性，對(duì)于壓縮機(jī)管路振動(dòng)和噪音問題，行業(yè)通常的做法是對(duì)管路系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)或優(yōu)化整改，目前行業(yè)大都還是基于試驗(yàn)或簡單仿真以不斷試錯(cuò)的方式來找到一個(gè)相對(duì)較好的方案，試驗(yàn)成本高、周期長、優(yōu)化效果差。

針對(duì)管路優(yōu)化方面，具有少量專利，但大都是對(duì)管路振動(dòng)單方面的優(yōu)化，沒考慮壓縮機(jī)實(shí)際載荷特性、噪音與振動(dòng)的耦合問題、以及管路設(shè)計(jì)成本等指標(biāo)，同時(shí)沒有考慮管路自動(dòng)優(yōu)化過程中的工藝規(guī)則問題，如公開號(hào)為CN104408216A一種管道減振優(yōu)化方法公開了一種通過模態(tài)仿真和靜力學(xué)仿真的簡單、手動(dòng)優(yōu)化方法，缺乏自動(dòng)化和智能化，難以適用于變頻管路系統(tǒng)。公開號(hào)為CN109002619A定頻空調(diào)器壓縮機(jī)配管振動(dòng)的仿真優(yōu)化方法公開了以單個(gè)固有頻率作為優(yōu)化目標(biāo)的管路手動(dòng)優(yōu)化方法。公開號(hào)為CN110765569A一種空調(diào)管路結(jié)構(gòu)減振的多目標(biāo)優(yōu)化方法、計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)及終端公開了通過管路參數(shù)作為設(shè)計(jì)參數(shù)輸入仿真建模，進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化分析，得到滿足振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)的管路系統(tǒng)，但只考慮了振動(dòng)單一目標(biāo)，沒考慮壓縮機(jī)實(shí)際載荷、管路噪聲且優(yōu)化過程中未融入管路設(shè)計(jì)規(guī)則，方法的實(shí)際應(yīng)用存在局限性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種變頻空調(diào)壓縮機(jī)管路自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，能夠?qū)崿F(xiàn)基于變頻空調(diào)運(yùn)行的實(shí)際載荷在管路設(shè)計(jì)中自動(dòng)尋找最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)管路振動(dòng)、噪音、成本的優(yōu)化，并且融入了管路設(shè)計(jì)規(guī)范，能夠在管路建模或模型更新時(shí)對(duì)管路參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)不滿足工管路設(shè)計(jì)規(guī)范的管路參數(shù)進(jìn)行修正，使參數(shù)自動(dòng)尋優(yōu)的管路滿足實(shí)際使用要求，提高了方法的實(shí)用性。

本發(fā)明采取如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的，變頻空調(diào)壓縮機(jī)管路自動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，包括：

步驟(1)、獲得變頻空調(diào)在各個(gè)頻率點(diǎn)下的振動(dòng)載荷；

步驟(2)、通過專業(yè)軟件定制化開發(fā)獲得管路參數(shù)化三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)；

步驟(3)、利用管路參數(shù)化三維設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成管路參數(shù)化建模，得到管路參數(shù)化三維模型；

步驟(4)、將管路參數(shù)化三維模型導(dǎo)入有限元振動(dòng)仿真模塊建立管路有限元仿真模型，然后將變頻空調(diào)在各個(gè)頻率點(diǎn)下的振動(dòng)載荷加載到管路有限元仿真模型上，進(jìn)行仿真；

步驟(5)、在仿真結(jié)果中建立優(yōu)化目標(biāo)；