[发明专利]一种基于概率分析的空调冷却水系统设计方法

权利要求书

1.一种基于概率分析的空调冷却水系统设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，采用概率分布函数对空调冷却水系统中影响水泵扬程的不确定性因素进行描述；

步骤二，对不确定性因素进行量化分析和计算，获得预测水泵扬程的概率分布曲线和累积概率曲线；

步骤三，根据所述预测水泵扬程的概率分布曲线和累积概率曲线，确定水泵的设计扬程；

所述不确定性因素包括摩擦系数、局部阻力系数、管长、管径、冷机冷凝器的阻力、冷却塔喷嘴口的余压以及将冷却水从水箱提升至冷却塔喷嘴处所需的压力；

所述步骤一具体包括：采用正态分布函数描述由计算模型和测量误差引起的不确定性；采用均匀分布函数描述由数据不足引起的不确定性；对于同一不确定性有两个或多个来源时，采用不同的分布函数进行描述；

所述步骤二具体包括：结合所有不确定性因素的概率分布函数，采用蒙特卡罗模拟方法，对不确定性因素进行数据采样，将采样数据带入式(1)中进行计算，得到预测水泵扬程的概率分布曲线以及累积概率曲线；

式中，H表示预测水泵扬程，λ_i表示第i管段的摩擦系数，l_i表示第i管段的管道长度，d_i表示第i管段的管道内径，ξ_i表示第i管段的局部阻力系数，Q_i表示第i管段流过的流量，ρ表示水的密度，ΔH_eq表示冷机冷凝器的阻力，ΔH_noz表示冷却塔喷嘴出口的余压，ΔH_ele表示将冷却水从水箱提升至冷却塔喷嘴处所需要的压力。

2.根据权利要求1所述的基于概率分析的空调冷却水系统设计方法，其特征在于，所述步骤三具体包括：

根据所述预测水泵扬程的概率分布曲线和累积概率曲线，选择累积概率为预设阈值对应的水泵扬程为水泵的设计扬程。

3.根据权利要求2所述的基于概率分析的空调冷却水系统设计方法，其特征在于，所述预设阈值的取值范围为95％～99.99％。

4.根据权利要求1所述的基于概率分析的空调冷却水系统设计方法，其特征在于，还包括：

步骤四，根据所述水泵的设计扬程，进行水泵选型。

5.根据权利要求4所述的基于概率分析的空调冷却水系统设计方法，其特征在于，所述步骤四具体包括：

根据所述水泵的设计扬程和设计流量，从厂家水泵库中选择出满足设计要求的水泵；

根据所述满足设计要求的水泵中各个水泵的能耗，选择出优选水泵；

其中，单个水泵的能耗采用式(2)计算得到：

式中，W表示水泵的能耗，H表示水泵的设计扬程，Q表示对应水泵的设计流量，η表示水泵的整体效率，ρ表示水的密度。