1、背景
热泵空调系统使用四通换向阀来实现制冷模式与制热模式的切换。四通换向阀结构如下图所示,阀体有四个接口:接口1位于阀体一侧,连接压缩机出口,接口2、3、4位于阀体另一侧,其中接口2连接室内换热器、接口3连接至压缩机入口,接口4连接至室外换热器。在阀体内部有滑块,通过滑块的移动实现制热模式与制冷模式的切换。在制冷模式下,滑块位于左侧,冷媒沿着1-4-2-3的顺序依次经过压缩机、室外换热器、毛细管、室内换热器实现制冷循环;制热模式下,滑块位于右侧,冷媒沿着1-2-4-3的顺序依次经过压缩机、室内换热器、毛细管、室外换热器实现热泵循环。
2、建模方法
使用valve builder小工具可以快速搭建四通阀模型。在Two-Phase Flow库中点击valve builder即可打开阀体建模小工具。
打开valve builder,可通过鼠标点选的方式设计不同模式下各端口的连接状态,如下图所示。用户可以根据系统原理图快速搭建直观的四通阀模型。
定义完成后,点击Generate valve on a new sketch即可生成四通阀模型。
3、结果展示
Valve builder具有结果动画展示功能。模型计算完成后,点击Sketch Animation即可在模型面板中查看四通阀连接状态。
从下图中可以看出,当控制信号发生变化,四通阀模式发生变化后,四通阀模块图标也随之发生变化,从而便于用于对模型进行检查。
制冷模式下:连接状态为1-4-2-3。
制热模式下:连接状态为1-2-4-3。
4、结论
本文介绍了使用valve builder对空调系统四通阀进行建模的方法。Valve builder具有直观的建模和结果后处理功能:使用valve builder可以快速直观的根据系统原理图搭建对应的阀体模型,其结果动画展示功能可以直观的对模型进行检查。
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作者:李斌