[发明专利]基于软件的热力学分析验证方法

权利要求书

1.基于软件的热力学分析验证方法，其特征在于：基于软件的热力学分析验证方法的步骤为：

1）确定系统状态点。状态点1为蒸发器出口处制冷剂状态，状态点2为低压级压缩机出口处制冷剂状态，状态点3为高压级压缩机进口处制冷剂状态，状态点4为高压级压缩机出口处制冷剂状态，状态点5为气体冷却器出口处制冷剂状态，状态点6为中间冷却器主路出口处制冷剂状态，状态点7为蒸发器进口处制冷剂状态，状态点8为中间冷却器辅路进口处制冷剂状态，状态点9为中间冷却器辅路出口处制冷剂状态。

2）在Engineering Equation Solver软件内进行双级压缩二氧化碳跨临界制冷系统热力学分析的程序算法设计；

3）点击Engineering Equation Solver软件“calculate”按钮，获得双级压缩二氧化碳跨临界制冷系统的热力学分析计算结果1；

4）通过查询REFPROP软件获得双级压缩二氧化碳跨临界制冷系统每个状态点的工质物性，而后通过步骤2）中的程序算法进行计算，得到计算结果2；

5）将结果1与结果2进行对比，验证Engineering Equation Solver双级压缩二氧化碳跨临界制冷系统热力学分析的准确性。

2.根据权利要求1所述的基于软件的热力学分析验证方法，其特征在于：

在步骤2）中所述的程序设计，满足以下假设条件：

各组成部件处于稳定状态和稳定流动状态，各组成部件的动能和位能变化忽略不计；

双级压缩机内的压缩过程均为绝热非等熵压缩过程，等熵效率由拟合公式获得；

各组成部件间的管内压降和热损失忽略不计，系统内第一电子膨胀阀和第二电子膨胀阀的节流过程为等焓过程；

蒸发器出口状态为饱和状态，没有过热现象。

3.根据权利要求1所述的基于软件的热力学分析验证方法，其特征在于：

在步骤2）中所述，Engineering Equation Solver软件内进行双级压缩二氧化碳跨临界制冷系统热力学分析的程序设计如下：

R$='R744'

T[1]=T_Evap

P[1]=P_sat(R$,T=T_Evap)

X[1]=1

h[1]=enthalpy(R$,X=X[1],P=P[1])

s[1]=entropy(R$,X=X[1],P=P[1])

P[2]=sqrt(P[1]*P[5])

h[22]=enthalpy(R$,P=P[2],s=s[1])

eff_1=1-0.04*(P[2]/P[1])

w[11]=h[22]-h[1]

w[1]=w[11]/eff_1

h[2]=h[1]+w[1]

s[2]=entropy(R$,h=h[2],P=P[2])

T[2]=temperature(R$,h=h[2],P=P[2])

P[5]=P_Hcon

T[5]=T_con

h[5]=enthalpy(R$,P=P[5],T=T[5])

s[5]=entropy(R$,h=h[5],P=P[5])

h[8]=h[5]

P[8]=P[2]

T[8]=T[9]

s[8]=entropy(R$,h=h[8],P=P[8])

X[9]=1

T[9]=temperature(R$,X=X[9],P=P[2])

h[9]=enthalpy(R$,X=X[9],P=P[2])

s[9]=entropy(R$,X=X[9],P=P[2])

P[9]=P[2]

P[6]=P[5]

T[6]=T[5]-Ihe

h[6]=enthalpy(R$,P=P[6],T=T[6])

s[6]=entropy(R$,P=P[6],T=T[6])

h[7]=h[6]

T[7]=T_Evap

P[7]=P[1]

s[7]=entropy(R$,P=P[7],h=h[7])

q_cool=h[1]-h[7]

m_low=Cc/q_cool

m_H=m_low*(h[5]+h[9]-h[6]-h[8])/(h[9]-h[8])

h[3]=(m_H*h[9]+m_low*(h[2]-h[9]))/m_H

P[3]=P[2]

T[3]=temperature(R$,h=h[3],P=P[3])

s[3]=entropy(R$,h=h[3],P=P[3])

h[44]=enthalpy(R$,P=P[5],s=s[3])

eff_2=1-0.04*(P[5]/P[2])

w[44]=h[44]-h[3]

w[2]=w[44]/eff_2

h[4]=h[3]+w[2]

P[4]=P[5]

T[4]=temperature(R$,h=h[4],P=P[4])

s[4]=entropy(R$,h=h[4],P=P[4])

w_L=h[2]-h[1]

w_H=H[4]-H[3]

w_com=m_low*w_L+m_H*w_H

COP=Cc/w_com

T[0]=298

P[0]=101.325

h[0]=enthalpy(R$,T=T[0],P=P[0])

s[0]=entropy(R$,T=T[0],P=P[0])

e[1]=(h[1]-T[0]*S[1])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[2]=(h[2]-T[0]*S[2])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[3]=(h[3]-T[0]*S[3])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[4]=(h[4]-T[0]*S[4])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[5]=(h[5]-T[0]*S[5])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[6]=(h[6]-T[0]*S[6])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[7]=(h[7]-T[0]*S[7])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[8]=(h[8]-T[0]*S[8])-(h[0]-T[0]*s[0])

e[9]=(h[9]-T[0]*S[9])-(h[0]-T[0]*s[0])

E_LTC=m_low*T[0]*(s[2]-s[1])

E_HTC=m_H*T[0]*(s[4]-s[3])

E_CD=m_H*T[0]*(s[5]-s[4])+T[0]*m_H*(h[4]-h[5])/T_HJ

E_evap=m_low*T[0]*(s[1]-s[7])-T[0]*Cc/T_LCX

E_TXV1=(m_H-m_low)*(e[5]-e[8])

E_TXV2=m_low*(e[6]-e[7])

E_IC=(m_H-m_low)*(e[8]-e[9])+m_low*(e[5]-e[6])

E_totel=E_LTC+E_HTC+E_CD+E_evap+E_TXV1+E_TXV2+E_IC9

其中状态点1为蒸发器出口处制冷剂状态，状态点2为低压级压缩机出口处制冷剂状态，状态点3为高压级压缩机进口处制冷剂状态，状态点4为高压级压缩机出口处制冷剂状态，状态点5为气体冷却器出口处制冷剂状态，状态点6为中间冷却器主路出口处制冷剂状态，状态点7为蒸发器进口处制冷剂状态，状态点8为中间冷却器辅路进口处制冷剂状态，状态点9为中间冷却器辅路出口处制冷剂状态。

4.根据权利要求1所述的基于软件的热力学分析验证方法，其特征在于：

在步骤2）中所述双级压缩二氧化碳跨临界制冷系统热力学分析的程序的参考点温度为298k,压力为101.325kPa。