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瞬态系统模拟程序第一章起始演示版手册使用说明：这本手册试图通过一个简单的引导使我们学会使用trnsys16.然而更多的关于模拟软件和使用程序并没有提出。要想获得更多的信息需要学习trnsys的其他部分。最新版手册需要trnsys注册用户才能从官网获取。修订历史：.2004-09trnsys16.00.0000.2005-02trnsys16.00.0037.2005-11trnsys16.01-演示版如何获得更多信息：程序和关于它的应用的更多信息可以从trnsys官网或者太阳能实验室的联系人哪里获取。trnsys联系人：美国威斯康星麦迪孙大学1500工程设计院，1303工程研究院。注意：这章节是由美国政府出资出版。美国政府、美国能源部或者他们的雇员、承包商、中间商、客户和康斯康星太阳能研究院做出任何承诺、表示承担在程序使用过程的信息、产品、过程控制、结果私有的完整，精确，有用的责任。软件的使用是在使用许可情况下的。任何获得使用许可的人都可以随意使用或者复制手册和软件。其他的参与研发标准库部件的人员清单列于第五章。参与建筑模块type56和交互人员列于第六章。参与trnsys模拟演示人员列于第二章。1.概要本章节说明什么是trnsys和trnsys的组成部分。学会在trnsys中怎样安装、打开、运行程序以及在模拟界面创建项目，使用trnbuild。1.1.什么是trnsys？trnsys是一个完整并具有扩展性的模拟环境模拟软件。它正被世界的工程师和研究人员广泛使用于新能源项目，并且从以前简单的热水系统转到建筑物和建筑设备的设计和模拟，过程包括了控制方式、人行为以及其他能源系统。在过去的25年里trnsys之所以能够取得成功的关键因素在于他的开源和模块化结构。终端用户可以获取核心或模块的源程序代码。基于DLL架构能允许使用者和第三方开发者利用编程语言（从，c++，Pascal，fortran等）轻易的添加常用模块部件。另外，trnsys能轻易与其他应用交互，例如：excel、MATLAB、comis等。trnsys组成：.太阳能系统（太阳能集热和光伏）.低能耗建筑和新型空调系统（自然通风，平板加热/冷却，双层表皮等）.可再生能源系统.热电联产，燃料电池系统.任何动态仿真系统trnsys术语：通常在模拟演示界面中以图形的方式组建trnsys模拟方案。每种类型的部件都会在模拟引擎里有一对应的数学模型，在模拟演示窗口有一系列配套的图形，同时附加部件的描述：输入、输出、部件参数等。trnsys部件是以“type”来命名，（比如type1是指太阳能集热器）。type56代表三维建筑模型。演示窗口会自动生成一个文本输入文件，供trnsys模拟引擎使用。此类输入文件被称为deckfile。本说明书中，%trnsys16%指的是trnsys16的安装目录。如果您选择默认设置，那么安装位置就会在c：/programfiles/trnsys16。1.2.trnsys的组成trnsys组成：trnsys模拟演示界面，模拟引擎，可执行程序，可视化建筑数据输入，独立的可重新发布编辑器。1.2.1.trnsys模拟演示界面trnsys演示窗口是主要的可视化界面（以前称作IIsibat）。在演示窗口界面，你可以执行以下操作：拖拽部件到工作室、连接部件、设置模拟系统参数。在演示窗口操作结束后，系统以trnsys方案文件的格式（*.tpf）保存方案资料。当您运行模拟时，演示窗口还会创建一个trnsys输入文件（包含除图形外所有资料的文本文件）。图1-1：trnsys模拟演示界面模拟演示界面包括：输出管理器，可以控制变量参数的完整性、打印、绘图，以及错误分析窗口，从而详细分析模拟过程。演示窗口还可以执行的操作：使用新项目向导生成项目，使用fortran生成一个新部件框架，参看和编辑部件特性（即不见得输入/输出/参数说明），查看输出文件等。1.2.2.trnsys模拟引擎模拟引擎使用fortran语言编辑，可查看源程序。模拟引擎会将它汇编成一个Windows的动态数据库，trndl。trnsys核心能够读取模拟信息在trnsys的输入文件。它也能够打开其他输入文件（气象数据等）并且创建输出文件。模拟引擎也被称作执行程序。trnexe是一个打开在线绘图仪程序，是一个非常有用的工具，用这个工具能够直观看见输出变量区域在模拟时候。图1-2：在线绘图仪在线绘图仪提供一些较好的功能，例如缩放或者显示任意时间点变量区域。1.2.3.可视化建筑界面trnbuild是一个用来进入多区建筑数据输入的程序。它允许设定建筑所有结构，也可用来模拟建筑热变化，例如窗户对光的选择性吸收、供暖和冷却参数等。图1-3：trnbuildtrnbuild建立一个包含建筑物模拟所需所有参数的文件。值得注意的是，在trnsys15中，运行模拟程序时，需要窗口文件（w4-lib.dat）。1.2.4.trnedit和trnsed应用程序trnedit是一个特殊的编辑器，能够用来创建或者修改trnsys输入文件（decks）。一般情况，不建议使用者尝试修改deck文件手动，除了那些大神们。大多数人都应该依赖模拟可视化界面生成或者修改deck文件。另一方面，trnedit能够生成子程序。那些可执行子程序能免费给那些没有得到许可授权的用户进行简单的模拟运行。图1-4：trnedit-设计trnsed应用要了解更多关于许可文件的信息，可点击安装成目录下的“license.txt”文件。1.2.5.trnsys附件trnsys提供了一个多样性的标准库，并允许其他的库文件添加。.trnlib：sel.me.wisc.edu/trnsys/trnlib(免费部件库).transsolar库：库：安装（省略）why？kick“next”always。1.4.学习trnsys例子通过学习系统提供的例子怎样快速的使用trnsys。当然，能通过改变这些例子创建自己的项目。1.4.1.例子的练习双击快捷方式或打开安装目录下的“trnsysstudio.exe”。打开文件，选择名称为“begin.tpf”打开。由各部件连接的组成的项目打开在窗口界面。1.4.1.1.部件结构你们可以双击图标打开部件结构。将会显示一个含有多标签的窗口。在最前端显示一个列有参数和变量的列表（在图1-8显示了太阳能相关参数）。点击按钮“more”可以看见更多的参数相关信息。你们可以查看不同的标签获得参数的输入输出衍生参数。注意：表格里的给出的初始输入参数和单位在和其他部件进行模拟时候会被覆盖。1.4.1.2.连接双击部件间的连接线，可以打开一个含有所有输入输出关系的连接信息。图1-9显示的是type109和type1b。1.4.1.3.进行模拟并查看结果按键F8是模拟的快捷键。在线绘图仪在线绘图仪提供好几种图形帮助你们分析模拟结果。在屏幕上的任何位置点击鼠标右键、F7、F8，或者“calculation/stop”“calculation/resume”可停止或者重设模拟。你想分析某个点的模拟结果时候，只需点击“pauseat。。。”。当模拟结果停止后，可以使用“plotoptions”菜单来修改绘图背景，或者增加线条粗细。但是的记住的是，重新开始模拟时候，这些设置都会丢失。你要想改变绘图仪的参数本身，你得改变绘图仪本身的参数。在使用界面，你可以通过点击变量名字显示和隐藏它。例如在图1-13中所示。分析模拟结果：缩放和显示变量为了看的某段时间的详细内容，可以缩放这段。通过点击缩放区域的左上角到右下角，接着放开鼠标键。在缩放界面可以调整y轴或者x轴限定长度，这在正常的缩放后不能得到较好效果时候非常有用。你能够看到任何时间点任何变量的数值在正常或缩放窗口。按住“shift”键并且移动鼠标越过图形。变量列表代替数值出现。可看图1-14所示。关闭在线绘图仪和分析需打印结果在模拟的最后，系统会提示是否需要退出在线绘图仪。如果点击“no”，就不说了。如果点击“yes”，你将回到模拟可视化界面，并且分析需打印文件结果。注意：模拟运行file.dck文件后会自动生成一个file.dat文件。警告：事实上这种情况并不是一直如此。当file.dek在项目控制下时候，就有区别。trnsys总是生成着text文件，这些文件能够被使用打开诸如excel等。文件内容包括着：特殊结构、颜色等，但是不能够生成部件。模拟出错在模拟时候，trnsys会将信息写入一个叫“log”的日志文件。文件名称和输入文件名相同，只是后缀不同。同时还会生成一个列表文件（包含所有信息，除了一份输入文件还有一些额外的打印结果，比如每次迭代计算的输入输出追踪结果）。在演示窗口中，点击lst工具条，打开errormanager，便可以看到log和列表文件。图1-16显示一个错误的信息例子，方程中含有不存在的变量。模拟结束时出现一个“trnsys错误”对话框。然后，您就可以返回演示界面，点击确定。你可以打开错误管理器，分析模拟期间生成的提示、警告、错误信息。1.4.2.多区建模（type56）“sunspace”例子是bestestcase960中一个典型的例子。（建筑节能模拟程序测试）是国际能源机构用来测试和诊断建筑能耗模拟程序中维护结构部分的仿真成熟理论。打开窗口和例子在演示窗口，打开%trnsys16/example/sunpace/sunpace.tpf。部件选取和部件连接同上。图1-18：sunspace例子当您运行例子时（按F8），trnsys启动trnbuild以处理建筑输入数据。这可以确保trnsys中使用的数据和最新版本.bui文件相匹配以及type56会找到用来模拟所需的所有文件。自动开启trnbuild后，会弹出在线绘图仪窗口，模拟运行开始。图1-19显示在线绘图仪窗口，二月一号最适宜的通风和温度。建筑编辑说明：建筑模型设计太多的参数，很难使用一个标准的形式上的演示窗口。建筑模型采用一个特殊问价描述.dui文件。右击building图，选择“editbuilding”，进行建筑参数的修改，如图1-20所示。这将启动trnbuild，并打开相应的.bui文件。你可以探索建立参数高层（热区）的底部水平（一层大规模墙）。举例来说，在“sunzone”中，你可以修改窗口面积从12-1，如图。要做到这一点，请在trnbuildmanager点击区域名称（sunzone），然后在对话框中选择三维墙体。右边工作窗口将显示该窗口的特性。1.5.创建trnsys项目在这一节里，我们讲介绍创建“begin”的详细步骤。首先必须选择的系统物理描述。1.5.1.系统描述图展示的是模拟系统。这是一个简单的太阳能热能的应用，这里太阳能集热器用来预热工作流体-水。水泵每天从早上8点到下午6点运行。泵的最大流量50L/h。水泵进口水温恒定，20℃，水泵的功率为16.7kw，假设5%的电能转化成热能，加热流体。太阳能阵列由两个1平方米的平板集热器并联而成。1平方米是指孔径面积（平板集热器指玻璃面积），这和下面给出的参数是一致的。性能已经测试过，方程也是一样的，应在流量为40L/h.m2时得到验证，得出的有效参数为。此外，根据制冷与空调工程师协会的测试方法，零阶和一阶入射角是b0=0.2和b1=0.0。该太阳能集热器倾角45°，面朝南。在欧洲，太阳能集热器测试报告常常给的是效率公式，并且和上诉有所不同：平均温度代替入口水温。请务必注意，在type1的效率模式，如果是这种情况（参数设置为2）。辅助加热器，最大功率1.4kw，不考虑损失。在设定60℃下，该系统是设在布基纳法索首都瓦加杜古。模拟时间步长是1h，模拟结果是有关系统的温度和热流密度，以及复合能量传递Qaux和Qcoll（辅助能源率和有效太阳能利用率）。关注的时间是1月和2月。1.5.2.建模方法：开始在演示窗口中创建项目前，我们需要研究被模拟系统，决定什么因素起作用，并确定