國(guó)際上制冷系統(tǒng)總的發(fā)展趨勢(shì)   

第一個(gè)趨勢(shì)是研究對(duì)象的不斷擴(kuò)展。

由于長(zhǎng)期以來(lái)蒸氣壓縮式制冷裝置一直是制冷空調(diào)裝置的主流，所以制冷空調(diào)裝置的仿真研究也集中于蒸氣壓縮式制冷裝置。CFCs替代工質(zhì)研究的開(kāi)展和節(jié)能意 思的增強(qiáng)，制冷空調(diào)裝置的發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的多元化趨勢(shì)。首先采用新的環(huán)保工質(zhì)的蒸氣壓縮式制冷機(jī)依靠傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，仍然占據(jù)者市場(chǎng)主要份額。其次，由于吸 收式制冷機(jī)的經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)可以和蒸氣壓縮式制冷機(jī)相比，成為大容量機(jī)組中重要力量，同時(shí)也向著小型化的方向發(fā)展。再次，吸附式制冷與半導(dǎo)體制冷等經(jīng)濟(jì)性雖然 較差，但憑借各自在不同場(chǎng)合的優(yōu)勢(shì)，也正處于快速的發(fā)展中。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，研究者都不約而同的選取計(jì)算機(jī)仿真作為改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)型和開(kāi)發(fā)新型機(jī)型的重要技 術(shù)手段。因此，從計(jì)算機(jī)仿真研究的角度看，研究對(duì)象在擴(kuò)展。并且由于仿真對(duì)象具體運(yùn)行方式和部件結(jié)構(gòu)所存在的顯著差別，使得仿真難度的差異很大，所以，仿 真必須在通用性與復(fù)雜性、精確性的矛盾之間尋找平衡點(diǎn)。

第二個(gè)趨勢(shì)是研究方法在不斷更新，學(xué)科交叉的特征越來(lái)越明顯。

傳統(tǒng)研究方法雖然獲得了巨大的成功，然而同時(shí)也在許多實(shí)際問(wèn)題面前遇到了很大的障礙。研究人員發(fā)現(xiàn)要解決這些問(wèn)題，必須走交叉學(xué)科的道路。20世紀(jì)90年 代，隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人們自然而然就希望引入人工智能技術(shù)增強(qiáng)仿真的能力。其運(yùn)用方向有如下方式，1引入知識(shí)表述及處理技術(shù)以擴(kuò)大模型中知識(shí)描述 的能力；2在建模、仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、處理及仿真結(jié)果分析等階段引入專(zhuān)家知識(shí)和推理，以輔佐一般用戶(hù)作出各種決策；3輔助模型的修正及維護(hù)；4引入自動(dòng)推理與 解釋機(jī)制。上述方式將使常規(guī)仿真走向智能仿真。
   

第三個(gè)趨勢(shì)是相關(guān)的機(jī)理研究為仿真技術(shù)的成熟和仿真精度的提高提供了良好的基礎(chǔ)。

作為預(yù)測(cè)實(shí)際空調(diào)制冷裝置性能的仿真技術(shù)，其研究的目標(biāo)并不是相關(guān)的機(jī)理模型和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而是基于機(jī)理模型和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之上的應(yīng)用。因此，機(jī)理研究也是推動(dòng) 仿真技術(shù)發(fā)展的重要因素。其中，流動(dòng)、傳熱、傳質(zhì)、制冷劑物性計(jì)算、人工智能和軟件開(kāi)發(fā)等方面的基礎(chǔ)研究構(gòu)成了制冷系統(tǒng)仿真技術(shù)發(fā)展的主要推動(dòng) 力。     我國(guó)的制冷仿真技術(shù)發(fā)展相對(duì)較晚，但是總的來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)研究者們從事制冷系統(tǒng)仿真工作也已有二十年的歷史，并且取得不少研究成果，但與國(guó)外相比仍然存在相當(dāng) 的差距，比如說(shuō)國(guó)外對(duì)部分負(fù)荷條件下的空調(diào)器的仿真進(jìn)行了大量研究[1]，已開(kāi)發(fā)出對(duì)各種小型制冷系統(tǒng)均通用的應(yīng)用軟件。

我國(guó)制冷系統(tǒng)仿真研究前景可以從以下幾個(gè)角度來(lái)進(jìn)行概括： 
第一，仿真方法在傳統(tǒng)的數(shù)值仿真方法的基礎(chǔ)上，開(kāi)始引入智能仿真方法；    
第二，仿真過(guò)程從穩(wěn)態(tài)到動(dòng)態(tài)過(guò)程；    
第三，仿真對(duì)象從冰箱、空調(diào)器到熱泵和變頻空調(diào)器；    
第四，仿真中所用制冷工質(zhì)從CFC12、HCFC22、HFC134a到天然工質(zhì)HC600a及HC744等；    
第五，從現(xiàn)有產(chǎn)品的仿真到未來(lái)產(chǎn)品的優(yōu)化設(shè)計(jì)；    
第六，從理論研究開(kāi)始轉(zhuǎn)向?qū)嵱没芯俊?nbsp;  
亟待解決的問(wèn)題    
1)對(duì)系統(tǒng)部分負(fù)荷下運(yùn)行進(jìn)行研究對(duì)深入研究系統(tǒng)的性能非常重要。研究者們幾乎對(duì)所有的小型制冷系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)工況都進(jìn)行了仿真研究，但系統(tǒng)很多情況下是在非穩(wěn) 態(tài)工況工作，目前國(guó)內(nèi)的非穩(wěn)態(tài)研究?jī)H針對(duì)壓縮機(jī)開(kāi)停過(guò)程，尚未發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)在部分負(fù)荷下的仿真研究。     2)為了縮短收斂時(shí)間，加快收斂速度，若對(duì)制冷劑熱物性和制冷系統(tǒng)采用過(guò)于簡(jiǎn)化的仿真模型，這將難于反映出系統(tǒng)的真實(shí)工作特性，影響仿真的精確度，這樣的 模型用于理論研究是不可取的；進(jìn)行理論研究時(shí)，應(yīng)盡量建立完整的數(shù)學(xué)模型，隨著計(jì)算機(jī)內(nèi)存量的加大和CPU速度的加快，可能解決收斂時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。當(dāng)然 將理論研究成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可將模型作適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)化，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證其可行性，以推廣其實(shí)用性。     3)目前仿真中針對(duì)的工質(zhì)還比較單一化。所做的研究絕大部分是對(duì)采用R22和R134a替代工質(zhì)的設(shè)備進(jìn)行的，今后應(yīng)更多開(kāi)展對(duì)用R600a、R744自 然工質(zhì)和非共沸替代工質(zhì)設(shè)備的研究工作。     4)在當(dāng)前所做的仿真中，沒(méi)有考慮潤(rùn)滑劑對(duì)制冷劑的熱物性和制冷量的影響，而這種影響是不可忽略的。     5)兩相流區(qū)的模型是制冷系統(tǒng)仿真效果的關(guān)鍵。在冷凝器、蒸發(fā)器和毛細(xì)管中均存在兩相區(qū)。兩相流屬于多相流，關(guān)于多相流的理論尚不成熟，所建立的模型在很 大程度上是經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，而且關(guān)于毛細(xì)管的非穩(wěn)態(tài)區(qū)也缺乏研究，只有完善這些理論才能真正提高仿真的精度。     6)對(duì)于制冷空調(diào)裝置動(dòng)態(tài)模型的研究還很欠缺。對(duì)于制冷系統(tǒng)而言，在擾動(dòng)對(duì)于制冷空調(diào)裝置的影響直接反映的制冷系統(tǒng)的性能和我們的發(fā)展需求。對(duì)于動(dòng)態(tài)特性 的研究還遠(yuǎn)不夠深入。