空调消音器模拟试验系统及方法与流程

1.本发明涉及空调消音技术领域，具体是一种空调消音器模拟试验系统及方法。


背景技术：

2.家电产品在使用过程中会产生噪声问题。对于空调产品来说，噪音是评价产品舒适性的重要指标之一，由室外侧压缩机和管路振动所产生的噪声会通过管道或冷媒传递至室内侧，影响用户体验。一般在产品研发过程中，会在空调管路上安装消音器以降低内侧噪音，提升产品噪声品质。而消音器的设计种类众多，不同消音器对噪声频率的消音量不同，实际过程中往往根据空调出现的噪声频率来选择对应的消声器，一般采用试验试错的方式，这种方式不仅选型效率低，且不直观。


技术实现要素：

3.为了提高消音器的选型效率，本技术提供了一种空调消音器模拟试验系统及方法。
4.本发明解决上述问题所采用的技术方案是：
5.空调消音器模拟试验系统，包括：
6.消音器参数化建模单元，用于根据获取的建模参数生成待测模型，所述待测模型包括消音器及与消音器相连的连接管；
7.消音器模拟单元，用于模拟待测模型的真实运行环境，并根据目标噪声频率判断待测模型是否满足消音需求，若不满足消音需求，则根据建模参数变化范围向消音器参数化建模单元提供新的建模参数；若满足消音需求，则输出对应的待测模型及建模参数。
8.进一步地，所述连接管包括消音器出口连接管及消音器入口连接管。
9.进一步地，所述消音器入口连接管的尺寸为压缩机排气出口至消音器入口段管路长度的等效尺寸，出口连接管的尺寸为消音器出口至压缩机管路系统截止阀的管路长度的等效尺寸。
10.进一步地，所述消音器与连接管的连接方式包括：消音器入口/出口插入连接管及入口/出口连接管插入消音器。
11.进一步地，所述待测模型中包括压缩机管路系统在冷媒流通路径上串联的多个消音器。
12.进一步地，所述消音器参数化建模单元生成的消音器类型包括：单扩张型消音器、串联耦合型消音器及内插型消音器。
13.空调消音器模拟试验方法，应用于空调消音器模拟试验系统，包括：
14.步骤1、在消音器参数化建模单元中输入建模参数以生成待测模型；
15.步骤2、将输入的建模参数自动定义为对应的参数化变量，传入消音器模拟单元；
16.步骤3、输入目标噪声频率、消音器各个参数的变化范围、空调制冷制热工况参数、内部冷媒属性、消音器及连接管的材料参数；
17.步骤4、消音器模拟单元根据参数化变量自动完成声学及声固耦合边界条件设置，并获取该消音器模型对应的消音量；
18.步骤5、判断消音量是否满足消音需求，若不满足消音需求，则根据建模参数变化范围向消音器参数化建模单元提供新的建模参数，并重复步骤1-5；若满足消音需求，则输出对应的待测模型及建模参数。
19.进一步地，所述建模参数包括：消音器的长度、直径、轴肩高及壁厚，入口/出口管径，入口/出口内插长度，打孔数量，入口/出口连接管的壁厚、直径、长度。
20.进一步地，所述步骤5中提供新建模参数所采用的算法为遗传算法、自适应算法或响应面优化算法。
21.进一步地，所述步骤5中，若满足消音需求，还包括输出最优消音器模型对应的消音性能曲线。
22.本发明相比于现有技术具有的有益效果是：采用计算机虚拟模拟的方法进行消音器选择，能够快速高效地选出所需的消音器，减少了消音器选型时的时间成本及人工成本，实用性更强；系统流程是通过程序开发进行封装，形成用户界面，用户只需输入相关参数，即可得到较优的消音器传递损失曲线和消音器结构，操作简单。
附图说明
23.图1为空调消音器模拟试验方法的流程图。
具体实施方式
24.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
25.空调消音器模拟试验系统，包括：
26.消音器参数化建模单元，用于根据获取的建模参数生成待测模型，所述待测模型包括消音器及与消音器相连的连接管；本技术在建模时一并生成消音器及与消音器相连的连接管，这样的好处在于：消音器在压缩机管路系统中的位置参数、消音器入口与出口与连接管的焊接方式对消音器性能均有影响，以最接近实际情况的方式建立消音器及连接管模型，不同于行业仅考虑消音器的模拟方式，该方法模拟结果更准确。
27.具体的，连接管包括消音器出口连接管及消音器入口连接管，消音器入口连接管的尺寸为压缩机排气出口至消音器入口段管路长度的等效尺寸，出口连接管的尺寸为消音器出口至压缩机管路系统截止阀的管路长度的等效尺寸；具体建模参数包括：消音器的长度、直径、轴肩高及壁厚，入口/出口管径，入口/出口内插长度，包括消音器入口/出口插入连接管的长度或入口/出口连接管插入消音器的长度，打孔数量，入口/出口连接管的壁厚、直径、长度等参数；消音器参数化建模单元获取建模参数的方式包括初始输入及消音器模拟单元反馈。消音器参数化建模单元生成的消音器类型包括：单扩张型消音器、串联耦合型消音器及内插型消音器等。进一步的，生成的待测模型中包括压缩机管路系统在冷媒流通路径上串联的多个消音器，连接多个消音器的弯管在建模时使用直管替代。
28.消音器模拟单元，用于模拟待测模型的真实运行环境，并根据目标噪声频率判断
待测模型是否满足消音需求，若不满足消音需求，则根据建模参数变化范围向消音器参数化建模单元提供新的建模参数；若满足消音需求，则输出对应的待测模型及建模参数。
29.如图1所示，空调消音器模拟试验方法，应用于空调消音器模拟试验系统，包括：
30.步骤1、在消音器参数化建模单元中输入建模参数以自动生成待测模型，具体的，输入的建模参数包括：消音器的长度、直径、轴肩高及壁厚，入口/出口管径，入口/出口内插长度，打孔数量，与消音器连接的管路壁厚、直径等参数；建模完成的消音器模型中包括消音器、入口连接管、出口连接管及消音器内部流体域；
31.步骤2、将输入的建模参数自动定义为对应的参数化变量，传入消音器模拟单元；经步骤1建立的消音器模型只是初始模型，其可能存在与运行环境不匹配或消音效果不足的情形，因此需要对消音器模型进行修正；为了便于修改消音器模型，将输入的各参数定义为变量后再传入消音器模拟单元；
32.步骤3、输入目标噪声频率、消音器各个参数的变化范围、空调制冷制热工况参数、内部冷媒属性、消音器及连接管的材料参数等以模拟消音器的真实运行环境，由于目前空调都是变频空调，压缩机运行频率范围宽，不同运行频率点，可能出现不同的噪声频率，因此目标噪声频率可以为1个也可以为多个；
33.步骤4、消音器模拟单元根据参数化变量自动完成声学及声固耦合边界条件设置，并获取该消音器模型对应的消音量；
34.步骤5、判断消音量是否满足消音需求，若不满足消音需求，则根据建模参数变化范围向消音器参数化建模单元提供新的建模参数，并重复步骤1-5；若满足消音需求，则输出对应的待测模型及建模参数。
35.具体的，所述步骤5中根据建模参数变化范围向消音器参数化建模单元提供新的建模参数的具体步骤包括：建立以各参数为约束条件，消音量最大为目标的优化模型，采用优化算法，包括遗传算法、自适应算法或响应面优化算法进行寻优，通过优化算法进行寻优可以减少工作量，更快地获取到所需参数。
36.优选地，所述步骤5中，若满足消音需求，还包括输出最优消音器模型对应的消音性能曲线。
37.通过软件模拟选择消音器，可以快速获得消音效果最好的消音器模型，且无需人工多次更换，实用性更强，使用更简单。