《制冷空调数字化设计》课件 第2章 EES软件和REFPROP软件

EES基本情况EES------EngineeringEquationSolver，美国F-Chart公司()开发的一款软件用于求解方程组，包括线性﹑非线性与常微分方程组，具有参数关系分析﹑作图等功能带内部数学函数库，常见制冷工质、材料热物性数据库用户可用EES及一些高级语言(C﹑Pascal)编写函数库EES自带物性的工质理想气体类：空气﹑湿空气CH4﹑C2H6﹑C3H8﹑C4H10﹑nC4H10﹑CO﹑CO2﹑H2﹑H2O﹑N2﹑O2﹑NO﹑NO2﹑SO2实际流体类：NH3﹑CO2﹑He﹑N2﹑O2﹑水及水蒸汽、CH4﹑C3H8﹑R600﹑R600aR11﹑R12﹑R13﹑R14﹑R22﹑R32﹑R113﹑R114﹑R143a﹑R134a﹑R123﹑R125﹑R141bR500﹑R502﹑R404a﹑R407C﹑R410a﹑R507a溶液类：氨-水﹑溴化锂-水、氯化锂-水EES界面EquationsWindow:在该窗口内可以编辑EES程序(包括注释)，编辑时可使用Edit菜单FormattedEquationsWindow:在此窗口内可以更漂亮的格式显示编辑好的程序，如显示为EES界面SolutionWindow:该窗口显示计算结果，包括所有变量值与单位，显示格式可用Option-VariableInfo改变ArraysWindow:一些数组元素值（EES中没有定义数组的语句，它根据［］来判断数组，如T[1]﹑T[3]﹑T[8]被认为是一组）可在该窗口内显示ResidualsWindow:显示各方程求解后的余差EES界面PlotWindow:该窗口可用方程中的变量作图DebugWindow:该窗口显示错误信息，如方程不可解Option菜单项Unitsystem可以确定计算热物性时采用的单位体系，StopCriteria确定计算收敛的标准，FuncInfo可以对内部函数及已加载的库函数进行查询，VariableInfo可以确定变量的上下限（这对加速求解过程十分有好处）Calculate菜单项下solvetable可求解数据表，Min/Max可以进行数据拟合EES编程等号的两边可以是表达式，如EES中的数组元素以[]区分,数组使用有以下特点括号内运算优先级区分,如x[1+2*3]相当于x[7]同时出现x,x[8],x[2,3]没有问题

EES可解方程组的变量个数Commercial版，6000个Professsional版，12000个64位Professsional版，24000个EES编程用户可以自己编制子模块﹑子程序、过程与函数。子模块(MODULE)、子程序(Subprogram)的语法与EES主程序一样﹐只不过多了输入输出参数﹐如:

EES编程过程与函数的编制与高级语言编程类似,可以有If-then-else语句,Repeat-until语句,goto语句如:

Functionfx(x1,x2,x3,x4)Ifx1>1thenfx=0Ifx1<=1then

fx=x2^2+x3-3*x4EndifEnd

Proceduresolv(x,y:r1,r2)r1=x^3+y^2-66r2=x/y-1.234EndCallsolv(x,y:0,9)EES编程可以用$Common语句定义全局变量,但这些变量在函数与子程序内不能被赋值,也就是这些变量只起单向传输的作用，而且$Common语句必须紧跟在Function()或Procedure()之后创建EES用户库可采用以下两种方法将现有EES程序以*.lib形式存储用其他高级语言编制程序,并编译成*.dll(动态链接库),然后将后缀改为dlp(不适用于Fortran)﹑fdl﹑dlf加载库文件有三种方法用$include语句用File-loadlibrary命令将用户库放在\userlib\子目录下EES指示语句(directives)Directives语句在程序编译时执行，用于实现显示控制、执行顺序控制等多种任务，分类显示和格式控制单位设置程序运行和调试控制复数运算数据输入/输出重要Directives$arrays控制数组元素显示的地方，缺省是在arrays窗口，$arraysoff将数组元素显示在solution窗口，将$arrayson放置在subprogram,module,procedure,function中能使这些子单元中的数组结果可见$unitsystem设置质量、温度、压力、长度等单位，$autosetunits是否自动设置单位，$checkunits是否自动检查单位，建议不要自动，自行用convert、converttemp等函数转换单位重要Directives$ConverEESRefpropUnits，在调用新版EES_Refprop界面时是否自动转换单位$ReferencefluidreferenceID，设置流体参考态，可用的referenceID有NBP、ASH、IIR、DFT$Common变量x，放在subprogram,module,procedure,function中，使得主程序的变量x能够在子单元中作为常数使用重要Directives$constantx=y[unit]定义常数，经常用于规定数组的大小$export将变量输出至文件重要Directives$import从文件输入数据$exportplot将绘图输出至文件$dolast&$enddolast之间的程序在其它程序执行完毕后才开始执行重要Directives$If,$ifnot,$else,$endif重要Directives$includefilename置顶用于加载库或外部程序$Integraltable,$integralautostep与积分函数有关$load‘componentlibrary’加载某个部件库，一般情况下EES启动不加载部件库，即使该库在\userlib目录下$Trace用于调试中跟踪变量重要Directives$updateguess，自动更新主程序或子程序(subprogram)里的变量初始值，与菜单里的UpdateGuesses命令更新所有变量的猜测值不同，$updateguess只更新它所在的主程序或子程序的变量初始值宏命令(macros)宏命令可以从macro窗口输入，也可以存为一个文件，可执行ees界面上的菜单命令、指示语句(directives)、外部命令宏命令文件以emf后缀存储后可以从windows的启动菜单或其它程序运行EES的单位问题除外部库函数有特殊要求外，EES自带的物性函数库，其变量在没有显式声明单位时均使用options/unit里规定的单位使用宏语句规定能够覆盖options/unit里的设置，事实上，在程序运行结束后，可观察到options/unit里单位设置的变动对于单个变量，能够使用[]来显示其单位，但不能实现函数调用所需的单位转换，该转换需用convert函数实施，对于温度则只能使用converttemp函数$UnitSystemSIKPaJ$UnitSystemSIKPaJP1=1[bar]*convert(bar,kPa)T=temperature(Ammonia,P=P1,x=1)$UnitSystemSIKPaJP1=1[bar]T=temperature(Ammonia,P=P1,x=1)我们毕业啦EES图表的绘制1、条形图3、极坐标图CONTENTS4、变量约束2、绘制日期条形图条形图指形式为矩形长条的图表，其长度与它们对应的值成比例。这类图表是分类数据、非连续性或离散型的数据的理想展示形式。1.条形图1.1LookupTable条形图新建包含每个范围中值的第五列注意：字母形式的成绩仅能在被转换为字符串类型后才可以被输入到LookupTable的第一列selectInsertcolumntotherightAlterValuesEnterEquation1.1LookupTable条形图控制条形图的外观1.2BarPlot条形图覆盖使用字符串值正态分布条形图1.3Side-by-SideBarPlot绘制日期2.绘制日期日期和时间在内部以数字的形式储存，并且它们可以像其他数字那样被绘制。为了和其他程序保持一致，如Excel，EES用自1899年12月30日以来经过的天数来储存日期。极坐标图3.极坐标图EES允许绘制极坐标图。极坐标图使用的是环向轴和径向轴。3.1ParametricTable

玫瑰线方程3.2PolarPlot把θ和r添加进表，θ值的范围是0到2π。以变量θ作为环向轴、r作为径向轴建立极坐标图。要确保选择弧度作为角度单位。3.3修改极坐标图的外观a=1k=3r=a*cos(k*theta)变量约束4.变量约束在EES的专业版本中，创建图轴的约束和间距可以通过使用变量来设置，而不是数值型常数。这个功能对于图表的自动更新是非常有用的。4.1第一类零阶贝塞尔函数4.2变量约束定义范围整数划分贝塞尔函数x_min=0x_max=6*pix_int=floor((x_max-x_min)/7)N=100duplicatei=1,Nx[i]=x_min+(i-1)*(x_max-x_min)/(N-1)J0[i]=BesselJ(0,x[i])end变量约束4.3绘图结果xmin=0,xmax=6πxmin=2π,xmax=8π图表保存复制图表如果在图上没有物