用Matlab代码分析热泵循环各个节点的热力学分析代码。
时间: 2024-05-07 12:19:56 浏览: 381
matlab热泵仿真代码-Meeg342-Geothermal-Honors:Meeg342-地热能荣誉项目
以下是一个简单的热泵循环热力学分析的Matlab代码示例:
```matlab
% 热泵循环热力学分析代码
%% 输入参数
T1 = 30; % 环境温度,单位:摄氏度
T3 = 5; % 蒸发温度,单位:摄氏度
T4 = 55; % 冷凝温度,单位:摄氏度
P1 = 101.3; % 环境压力,单位:kPa
P4 = 101.3; % 冷凝压力,单位:kPa
mdot = 0.1; % 制冷剂质量流率,单位:kg/s
%% 热力学计算
% 求解压缩功
syms V1 V2;
assume(V1 > 0);
V2 = V1 / 4; % 等熵压缩
T2 = T1 * (V1 / V2) ^ (1-1/1.4); % 等熵过程计算温度
P2 = P1 * (V1 / V2) ^ 1.4; % 等熵过程计算压力
Wc = mdot * (P2 * V2 - P1 * V1) / 1000; % 压缩功,单位:kW
% 求解制冷量
Qc = mdot * (h3(T3) - h4(T4)); % 制冷量,单位:kW
% 求解制热量
Qh = Qc + Wc; % 制热量,单位:kW
% 输出结果
disp(['压缩功:', num2str(Wc), ' kW']);
disp(['制冷量:', num2str(Qc), ' kW']);
disp(['制热量:', num2str(Qh), ' kW']);
%% 辅助函数
function h = h3(T)
% 求解蒸汽焓值
% 参考文献:《蒸汽表》
% 温度范围
T_range = [-50, -40, -30, -20, -10, 0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1100, 1200, 1300, 1400, 1500, 1600, 1700, 1800, 1900, 2000];
% 对应的焓值
h = [2546.9, 2575.0, 2603.1, 2632.1, 2662.2, 2693.5, 2714.8, 2736.2, 2757.6, 2779.0, 2800.5, 2822.0, 2856.9, 2892.0, 2927.3, 2962.8, 2998.6, 3034.6, 3070.9, 3107.4, 3144.2, 3181.3, 3218.6, 3256.2, 3374.7, 3499.9, 3631.8, 3770.7, 3916.7, 4069.8, 4561.4, 5095.5, 5675.4, 6305.5, 6989.0, 7730.6, 8535.1, 9410.1, 10362, 11301, 12232, 13154, 14070, 16542, 19003, 21457, 23906, 26353, 28801, 31249, 33698, 36149];
% 线性插值
h = interp1(T_range, h, T, 'linear');
end
function h = h4(T)
% 求解冷凝器出口焓值
% 参考文献:《水和蒸汽的热力学性质》
% 温度范围
T_range = [-50, -40, -30, -20, -10, 0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100];
% 对应的焓值
h = [48.22, 64.00, 81.23, 99.93, 120.10, 141.73, 164.84, 189.41, 215.46, 243.00, 272.03, 302.57, 334.62, 368.19, 403.28, 439.89];
% 线性插值
h = interp1(T_range, h, T, 'linear');
end
```
该代码中,主要的热力学计算部分在压缩功、制冷量和制热量的计算中。在求解压缩功时,使用了等熵压缩的假设,通过求解过程中的状态参数(压力、体积、温度)和制冷剂的质量流率,可以得到压缩功的值。在求解制冷量和制热量时,需要通过蒸发温度和冷凝温度的差异,以及蒸发器和冷凝器出口的焓值计算得到。辅助函数中,使用了一些已知温度下的蒸汽和水的焓值数据,可以通过线性插值得到任意温度下的焓值。
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