空调器连接管的建模方法和装置与流程

本发明涉及空调器领域，具体而言，涉及一种空调器连接管的建模方法和装置。

背景技术：

当前模拟仿真已经逐步走进各大产品生产行业，例如空调行业。模拟仿真相比于产品样本的实验测试，其成本大大降低，因此，模拟仿真代替实验测试已经是形势所趋。在对产品进行模拟仿真之前，都需要对该产品建模，然后，利用建模后的模型来模拟产品工作情况。

在空调器行业，对于空调器的模拟仿真，需要对空调器的各零部件进行建模，因此，若要保证空调器的仿真模拟的精度，则需要保证各零部件的建模的准确性。发明人发现，现有技术中在对空调器的连接管的建模过程中，通常是将整个连接管作为一个整体建模，这使得模拟结果与实际样品测试结果的误差很大，模拟仿真精确度低。

针对现有技术中对空调器连接管的模拟仿真精确度低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种空调器连接管的建模方法和装置，以解决现有技术中对空调器连接管的模拟仿真精确度低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种空调器连接管的建模方法，包括：将空调器的连接管划分成多段子连接管；对所述多段子连接管分别进行建模，得到与所述多段子连接管一一对应的多个子模型；将所述多个子模型分别对所述多段子连接管的模拟计算结果相加，作为所述连接管的模拟结果。

进一步地，所述多段子连接管包括第一段子连接管和第二段子连接管，其中，所述第一段子连接管为所述连接管在使用时置于室外的部分，所述第二段子连接管为所述连接管在使用时置于室内的部分。

进一步地，对所述多段子连接管分别进行建模，得到与所述多段子连接管一一对应的多个子模型包括：分别确定出第一计算公式和第二计算公式，其中，所述第一计算公式用于计算所述第一段子连接管的待模拟量，所述第二计算公式用于计算所述第二段子连接管的待模拟量。

进一步地，分别确定出第一计算公式和第二计算公式包括：分别选择第一计算公式和第二计算公式；利用选择的第一计算公式计算出所述第一段子连接管的第一待模拟量；利用选择的第二计算公式计算出所述第二段子连接管的第二待模拟量；将所述第一待模拟量和所述第二待模拟量相加，得到所述连接管的待模拟量的计算结果；将所述计算结果与所述连接管的实验测试数据进行对比，判断所述计算结果的误差是否处于预设范围；在所述计算结果的误差处于所述预设范围时，则分别确定出所述选择的第一计算公式和第二计算公式的参数。

进一步地，在所述计算结果的误差不处于所述预设范围时，所述方法包括：调整选择的第一计算公式和第二计算公式，以重新计算所述连接管的待模拟量的计算结果，直到所述计算结果的误差处于所述预设范围。

进一步地，所述待模拟量为压降和/或漏热量。

进一步地，所述第一计算公式包括第一入口粘度计算公式和第一出口粘度计算公式，所述第二计算公式包括第二入口粘度计算公式和第二出口粘度计算公式，其中，所述第一入口粘度计算公式与所述第一出口粘度计算公式不同，所述第二入口粘度计算公式与所述第二出口粘度计算公式不同。

进一步地，所述第一计算公式和所述第二计算公式的参数包括：管内粗糙度、管内冷媒温度、流速、流量。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的另一方面，提供了一种空调器连接管的建模装置，包括：划分单元，用于将空调器的连接管划分成多段子连接管；建模单元，用于对所述多段子连接管分别进行建模，得到与所述多段子连接管一一对应的多个子模型；计算单元，用于将所述多个子模型分别对所述多段子连接管的模拟计算结果相加，作为所述连接管的模拟结果。

进一步地，所述多段子连接管包括第一段子连接管和第二段子连接管，其中，所述第一段子连接管为所述连接管在使用时置于室外的部分，所述第二段子连接管为所述连接管在使用时置于室内的部分。

进一步地，所述建模单元包括：确定模块，用于分别确定出第一计算公式和第二计算公式，其中，所述第一计算公式用于计算所述第一段子连接管的待模拟量，所述第二计算公式用于计算所述第二段子连接管的待模拟量。

进一步地，所述确定模块包括：选择子模块，用于分别选择第一计算公式和第二计算公式；第一计算子模块，用于利用选择的第一计算公式计算出所述第一段子连接管的第一待模拟量；第二计算子模块，用于利用选择的第二计算公式计算出所述第二段子连接管的第二待模拟量；第三计算子模块，用于将所述第一待模拟量和所述第二待模拟量相加，得到所述连接管的待模拟量的计算结果；判断子模块，用于将所述计算结果与所述连接管的实验测试数据进行对比，判断所述计算结果的精确度是否处于预设范围；确定子模块，用于在所述计算结果的精确度处于所述预设范围时，则分别确定出所述选择的第一计算公式和第二计算公式的参数。

进一步地，所述装置包括：调整单元，用于在所述计算结果的精确度不处于所述预设范围时，调整选择的第一计算公式和第二计算公式，以重新计算所述连接管的待模拟量的计算结果，直到所述计算结果的精确度处于所述预设范围。

根据发明实施例，通过将空调器的连接管分成多段，即多段子连接管，然后对每段子连接管分别进行建模，得到多个子模型，将得到的多个子模型一起作为空调器的连接管的模型，其中，将多个子模型的模拟计算结果的加和作为连接管的模拟结果。由于连接管的不同部分对模拟结果产生影响的参数不同，因此，将连接管划分成的多段，对不同部分分别进行建模，能够减小由于连接管的不同部分对最终的模拟结果的影响，从而减少模拟仿真的误差，提高了对连接管的仿真模拟的精确度。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的空调器连接管的建模方法的流程图；

图2是根据本发明实施例优选的空调器连接管的建模方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的空调器连接管的建模装置的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种空调器连接管的建模方法。该装置可以通过计算机设备实现其功能。

图1是根据本发明实施例的空调器连接管的建模方法的流程图。如图1所示，该空调器连接管的建模方法包括步骤如下：

步骤S102，将空调器的连接管划分成多段子连接管。

步骤S104，对多段子连接管分别进行建模，得到与多段子连接管一一对应的多个子模型。

步骤S106，将多个子模型分别对多段子连接管的模拟计算结果相加，作为连接管的模拟结果。

本发明实施例中，将空调器的连接管分成多段，即多段子连接管，然后对每段子连接管分别进行建模，得到多个子模型，将得到的多个子模型一起作为空调器的连接管的模型，其中，将多个子模型的模拟计算结果的加和作为连接管的模拟结果。由于连接管的不同部分对模拟结果产生影响的参数不同，因此，将连接管划分成的多段，对不同部分分别进行建模，能够减小由于连接管的不同部分对最终的模拟结果的影响，从而减少模拟仿真的误差，提高了对连接管的仿真模拟的精确度。

从原理上来看，对连接管的分段越多，最终的模拟精确度则越高，但是为了保证计算速度以及考虑到连接管的模拟精确度对空调器整机的模拟精确度的影响，本实施例中优选地将连接管分为两段，其中，多段子连接管包括第一段子连接管和第二段子连接管，其中，第一段子连接管为连接管在使用时置于室外的部分，第二段子连接管为连接管在使用时置于室内的部分。第一段子连接管和第二段子连接管的长度可以根据需要进行划分。

进一步优选地，对多段子连接管分别进行建模，得到与多段子连接管一一对应的多个子模型包括：分别确定出第一计算公式和第二计算公式，其中，第一计算公式用于计算第一段子连接管的待模拟量，第二计算公式用于计算第二段子连接管的待模拟量。

本实施例中，分别确定出两段子连接管的计算公式，即第一计算公式和第二计算公式，其中，第一计算公式和第二计算公式可以不相同，具体表现在所考虑到的参数或者参数的系数不同。优选地，待模拟量可以为压降和/或漏热量，下面所涉及到的待模拟量同理。

进一步地，分别确定出第一计算公式和第二计算公式包括：分别选择第一计算公式和第二计算公式；利用选择的第一计算公式计算出第一段子连接管的第一待模拟量；利用选择的第二计算公式计算出第二段子连接管的第二待模拟量；将第一待模拟量和第二待模拟量相加，得到连接管的待模拟量的计算结果；将计算结果与连接管的实验测试数据进行对比，判断计算结果的误差是否处于预设范围；在计算结果的误差处于预设范围时，则分别确定出选择的第一计算公式和第二计算公式的参数；在计算结果的误差不处于预设范围时，调整选择的第一计算公式和第二计算公式，以重新计算连接管的待模拟量的计算结果，直到计算结果的误差处于预设范围。

本实施例中，可以先选择相应的计算公式，然后设置相应的边界条件，采用选择的计算公式对每段子连接管进行模拟计算，得到计算结果，然后在将该计算结果与实验测试得到的数据进行对比，确定出计算结果的误差。其中，实验测试得到的数据可以是对空调器的连接管样品的实验测试结果，该结果数据具有真实性。利用这些数据确定出模拟计算结果的误差，以便于确定计算结果的精确度。

在确定出误差之后，将该误差与预设范围(例如±10％)进行比较，如果处于该预设范围内，则表明该次仿真精确度较高，然后确定出公式中的参数(包括参数的系数，如管内压降参数、换热系数等并将其固化)，以作为最终的仿真模型的计算公式；反之，则精确度较低，调整计算公式，重新设置边界条件，然后再进行模拟计算，直到计算结果的误差处于预设范围内，然后确定出出公式中的参数(包括参数的系数)以作为最终的仿真模型的计算公式。

本实施例中，对于每段子连接管，还可以划分成多层分别进行模拟计算，从而进一步提高模拟仿真的精确度。优选地，本实施例中，将每段子连接管划分为入口段和出口段两层，其中每层分别对应一个粘度计算公式，具体地，第一计算公式包括第一入口粘度计算公式和第一出口粘度计算公式，第二计算公式包括第二入口粘度计算公式和第二出口粘度计算公式，其中，第一入口粘度计算公式与第一出口粘度计算公式不同，第二入口粘度计算公式与第二出口粘度计算公式不同。

上述中各年度计算公式分别用于计算子连接管相应部分的粘度系数，对于两相流连接管流体的粘度系数的计算方法有多种，管内的冷媒干度也随着连接管的散热而变化，故综合考虑将每段的入口和出口进行分区设定公式和参数。本实施例中，优选地，入口段和出口段对应的粘度计算公式选择不同，入口段选择马克公式，出口段选择丘吉尔公式。

优选地，第一计算公式和第二计算公式的参数包括：管内粗糙度、管内冷媒温度、流速、流量。

由于管内压降不只是受到管内粗糙度的影响，还有流体的状态例如管内冷媒温度、流速、流量等都影响压降系数值，因此这些参数均需要在建模中加以考虑。

下面结合图2对本发明的一种可选实施方式进行说明，具体包括：

步骤S201，拆分连接管。即将连接管划分成多段，本实施例中，将连接管划分为两段，即上述中的第一段子连接管和第二段子连接管。其中，每段子连接管拆分成两层。

步骤S202，设置第一段子连接管的第一层边界条件和第二层边界。

步骤S203，设置第二段子连接管的第一层边界条件和第二层边界。

步骤S204，计算第一段子连接管的压降。

步骤S205，计算第二段子连接管的压降。

步骤S206，第一段子连接管的压降与第二段子连接管的压降相加，得到连接管的压降。

步骤S207，判断计算出的连接管的压降的精确度是否在±10％以内。如果否，在返回执行步骤S202和S203；反之，则执行步骤S208。

步骤S208，确定出计算公式和参数并将其固化，从而得到连接管的模型。利用该模型可以对空调器的连接管进行仿真模拟，其精度保持在±10％以内。

本发明实施例还提供了一种空调器连接管的建模装置。需要说明的是，本发明实施例的空调器连接管的建模装置可以用于执行本发明实施例所提供的空调器连接管的建模方法，本发明实施例的空调器连接管的建模方法也可以通过本发明实施例所提供的空调器连接管的建模装置来执行。

图3是根据本发明实施例的空调器连接管的建模装置的示意图。如图3所示，该装置包括：划分单元10、建模单元20和计算单元30。

划分单元10用于将空调器的连接管划分成多段子连接管。

建模单元20用于对多段子连接管分别进行建模，得到与多段子连接管一一对应的多个子模型。

计算单元30用于将多个子模型分别对多段子连接管的模拟计算结果相加，作为连接管的模拟结果。

本发明实施例中，将空调器的连接管分成多段，即多段子连接管，然后对每段子连接管分别进行建模，得到多个子模型，将得到的多个子模型一起作为空调器的连接管的模型，其中，将多个子模型的模拟计算结果的加和作为连接管的模拟结果。由于连接管的不同部分对模拟结果产生影响的参数不同，因此，将连接管划分成的多段，对不同部分分别进行建模，能够减小由于连接管的不同部分对最终的模拟结果的影响，从而减少模拟仿真的误差，提高了对连接管的仿真模拟的精确度。

从原理上来看，对连接管的分段越多，最终的模拟精确度则越高，但是为了保证计算速度以及考虑到连接管的模拟精确度对空调器整机的模拟精确度的影响，本实施例中优选地将连接管分为两段，其中，多段子连接管包括第一段子连接管和第二段子连接管，其中，第一段子连接管为连接管在使用时置于室外的部分，第二段子连接管为连接管在使用时置于室内的部分。第一段子连接管和第二段子连接管的长度可以根据需要进行划分。

进一步优选地，建模单元包括：确定模块，用于分别确定出第一计算公式和第二计算公式，其中，第一计算公式用于计算第一段子连接管的待模拟量，第二计算公式用于计算第二段子连接管的待模拟量。

本实施例中，分别确定出两段子连接管的计算公式，即第一计算公式和第二计算公式，其中，第一计算公式和第二计算公式可以不相同，具体表现在所考虑到的参数或者参数的系数不同。优选地，待模拟量可以为压降和/或漏热量，下面所涉及到的待模拟量同理。

进一步地，确定模块包括：选择子模块，用于分别选择第一计算公式和第二计算公式；第一计算子模块，用于利用选择的第一计算公式计算出第一段子连接管的第一待模拟量；第二计算子模块，用于利用选择的第二计算公式计算出第二段子连接管的第二待模拟量；第三计算子模块，用于将第一待模拟量和第二待模拟量相加，得到连接管的待模拟量的计算结果；判断子模块，用于将计算结果与连接管的实验测试数据进行对比，判断计算结果的误差是否处于预设范围；确定子模块，用于在计算结果的误差处于预设范围时，则分别确定出选择的第一计算公式和第二计算公式的参数。优选地，装置还包括：调整单元，用于在计算结果的误差不处于预设范围时，调整选择的第一计算公式和第二计算公式，以重新计算连接管的待模拟量的计算结果，直到计算结果的误差处于预设范围。

本实施例中，可以先选择相应的计算公式，然后设置相应的边界条件，采用选择的计算公式对每段子连接管进行模拟计算，得到计算结果，然后在将该计算结果与实验测试得到的数据进行对比，确定出计算结果的误差。其中，实验测试得到的数据可以是对空调器的连接管样品的实验测试结果，该结果数据具有真实性。利用这些数据确定出模拟计算结果的误差，以便于确定计算结果的精确度。

在确定出误差之后，将该误差与预设范围(例如±10％)进行比较，如果处于该预设范围内，则表明该次仿真精确度较高，然后确定出公式中的参数(包括参数的系数，如管内压降参数、换热系数等并将其固化)，以作为最终的仿真模型的计算公式；反之，则精确度较低，调整计算公式，重新设置边界条件，然后再进行模拟计算，直到计算结果的误差处于预设范围内，然后确定出出公式中的参数(包括参数的系数)以作为最终的仿真模型的计算公式。

本实施例中，对于每段子连接管，还可以划分成多层分别进行模拟计算，从而进一步提高模拟仿真的精确度。优选地，本实施例中，将每段子连接管划分为入口段和出口段两层，其中每层分别对应一个粘度计算公式，具体地，

第一计算公式包括第一入口粘度计算公式和第一出口粘度计算公式，第二计算公式包括第二入口粘度计算公式和第二出口粘度计算公式，其中，第一入口粘度计算公式与第一出口粘度计算公式不同，第二入口粘度计算公式与第二出口粘度计算公式不同。

上述中各年度计算公式分别用于计算子连接管相应部分的粘度系数，对于两相流连接管流体的粘度系数的计算方法有多种，管内的冷媒干度也随着连接管的散热而变化，故综合考虑将每段的入口和出口进行分区设定公式和参数。本实施例中，优选地，入口段和出口段对应的粘度计算公式选择不同，入口段选择马克公式，出口段选择丘吉尔公式。

优选地，第一计算公式和第二计算公式的参数包括：管内粗糙度、管内冷媒温度、流速、流量。

由于管内压降不只是受到管内粗糙度的影响，还有流体的状态例如管内冷媒温度、流速、流量等都影响压降系数值，因此这些参数均需要在建模中加以考虑。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置，可通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、移动终端、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。