trnsys手册部分翻译.docx
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trnsys手册部分翻译
瞬态系统模拟计算机程序
aTRaNsientSYstemSimulationprogram
说明书使用指南：
本书仅对trnsys16入门学习做初步指导，并没有提供关于TRNSYS模拟软件和实用程序的详细介绍。
详细介绍在会以后章节中一一列出。
注册过的用户可在TRNSYS上下载最新的版本。
修正记录：
•2004-09TRNSYS16.00.0000
•2005-02TRNSYS16.00.0037
•2009-11TRNSYS17.00.0000
如何获取更多的信息：
关于程序和程序应用的详细资料，用户可以在TRNSYS或是太阳能实验室的TRNSYS联系人那里获取。
TRNSYS联系人
麦迪逊大学太阳能实验室1500工程院,1303工程研究所
Madison,WI53706–U.S.A.
Email:
trnsysengr.wisc.edu
Phone:
+1（608）2631586
Fax:
+1（608）2628464
TRNSYS网址:
sel.me.wisc.edu/trnsys
绪论
绪论针对TRNSYS本身及其套件做了简单介绍。
从中您可以学会如何安装、打开例子、在模拟演示窗口创建系统以及如何使用多维建筑界面。
（TRNBuild）
TRNSYS简单介绍
TRNSYS是一个完整的、仿真环境具有可扩展性的瞬态仿真系统，包括多区的建筑物。
来自世界各地的工程师和研究人员借此验证新能源的概念，从简单的家庭热水系统的设计到模拟建筑物及其设备，包括控制策略、居住者的行为，、替代能源系统（如风能，太阳能，光伏发电，氢能系统）等。
在过去的25年里，TRNSYS成功的一个关键因素在于系统的开放及其模块化结构。
末端用户可以获取软件的源代码核，以及部件模型。
这有助于简化现有的大模式，以使其更适应用户的特殊需要。
基于DLL核的结构化设计，用户或第三开发商可以使用一些常见的编程语言（C,C++，PASCAL,FORTRAN,等等），便可轻松地添加用户设定的部件。
此外，TRNSYS可以很容易地连接到许多其它应用软件，比如模拟的前处理或是后处理以及模拟过程过throughinteractivecalls（例如MicrosoftExcel，Matlab，COMIS，等等）。
TRNSYS应用包括：
•太阳能系统（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，doublefaçade，等等
•可再生能源系统
•热电联产，燃料电池
•任何动态仿真系统
TRNSYS术语：
通常在模拟演示窗口中以图形的方式组建TRNSYSY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、等等。
TRNSYSYS部件是以“Types“来命名，（比如Type1是指太阳能集热器），Type56则是代表3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％，是指TRNSYS16安装目录。
如果您选择保持默认位置，那么安装位置即为ç：
\ProgramFiles文件\Trnsys16
1.1TRNSYS组成
TRNSYS由以下界面组成：
TRNSYS模拟演示窗口，模拟引擎（TRNDll.dll）及其执行文件（TRNExe.exe），可视化建筑数据输入界面（TRNBuild.exe），以及TRNSED应用过程中，用于创建独立、可重新发布的程序的编辑器窗口（TRNEdit.exe）。
TRNSYS演示窗口
TRNSYS演示窗口是主要的可视化界面（以前称为IISiBat）。
在演示窗口界面，您可以执行以下操作：
拖拽部件到工作室、连接部件、设置模拟系统的参数。
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，演示窗口还会创建了一个TRNSYS输入文件（包含除图形外所有资料的文本文件）。
图1-1：
TRNSYS演示窗口
模拟演示窗口包括输出管理器，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，查看和编辑部件特性（即部件的输入/输出/参数说明），查看输出文件等。
使用Fortran
TRNSYS模拟引擎
模拟引擎采用Fotran语言编辑，thesourceisdistributed（见\源代码目录），并汇编成一个Windows动态库（DLL），TRNDll。
TheTRNSYSkernel读入TRNSYS的所有模拟信息（包括用到的部件及其连接情况）到TRNSYS输入文件，且命名为deck文件（*.dck）。
模拟引擎同样可以读取其它输入文件（如气象数据），并创建输出文件。
仿真引擎因包含可执行程序而得名。
同时TRNExe具有在线绘图功能。
这是个很有用的工具。
由此，在模拟过程中，您可以查看几十个输出变量的变化规律。
图1-2：
TRNExe中的在线绘图仪
图1-2所示，在线绘图仪提供了一些先进的功能，如显示任意时间点的变量值；缩放某个区域，并在缩放窗口显示被缩放时间段的变量数值。
可视化建筑模拟界面
TRNBuild（以前称为Prebid）是用来输入数据到多区域建筑物。
设定所有的建筑结构细节，以及分析建筑热性能时所需的每个参数，比如窗户对光的选择性吸收特性，供暖和制冷参数等。
图1-3：
TRNBuild
TRNBuild创建一个建筑物描述文件（*.bui）其中包括建筑模拟时所需的所有资料。
需要注意的是，和TRNSYS15不同的是：
运行模拟时，窗户数据库文件（w4-lib.dat）是必需的。
。
TRNEdit和TRNSED应用
TRNEdit是一个专门编辑器，可用于创建或修改TRNSYS输入文件（decks）。
一般用户不推荐使用TRNEdit修改deck文件，熟练的用户可以尝试。
大多数用户应当使用演示窗口生成和修改deck文件。
另一方面，TRNEdit可用于创建可再分发应用程序（称为TRNSED应用软件）。
即使没有TRNSYS许可证，终端用户也可以得到这些应用程序，从而可生成一个简单的模拟工具。
其中包括一个通过添加特殊命令到TRNSYS输入文件后获取的可视化界面。
一些新功能，如多个窗口（标签），可点击的图片，已添加到TRNSYS16。
图1-4：
TRNEdit-TabbedviewtodesignTRNSEDapplications
想了解更多有关TRNSED的申请许可证，请检查安装文件夹下的license.txt文件。
TRNSYS附件
TRNSYS提供了各种各样的标准部件，和其他许多附加图书馆亦可以扩充其功能：
•TRNLIB：
sel.me.wisc.edu/trnsys/trnlib（免费部件数据库）
•TRANSSOLAR图书馆：
.transsolar.
•TESS图书馆：
.tess-inc.
1.2安装
1.2.1系统要求
软件:
操作系统
需要:
Windows95/98，NT4.0中，2000，ME或WindowsXP中。
Windows2000或XP
意见：
已知的问题在以前的Windows版本的资源管理中（这些问题不涉及TRNSYS或其实用程序）。
编译
在DLL技术的帮助下，当添加部件到TRNSYS中时，如果已获得了预编译的DLL文件，则不需要编辑部件程序。
•如果你想调试TRNSYS或添加已获取Fortran的代码的部件，那么您将需要一个Fortran编译程序（请参阅程序员指南的编译器支持）。
如果您要创建自己的部件，你需要一个编译程序能够创造一个DLL文件。
包括任何Windows兼容的现有编译器，比如C++，Delphi，Fortran或其他语言。
其他
阅读程序说明书要求装有thefreeAcrobatreaderAcrobatReader（建议使用6.0版或更高版本，可受益于其更强大的搜索能力）。
硬件:
TRNSYS对硬件的要求主要取决于您想运行的模拟。
规格这里列出是基本要求和建议配置。
后者可以允许以0.1秒的时间步长的全年模拟，同时使用全部功能的在线绘图仪，而基本配置将允许您运行更为典型的模拟。
最低配置
•PentiumIII处理器或同等配置
•128MB的存
•200MB的可用磁盘空间（如果您安装了所有可选的气象资料档案，则需要2.0G）
推荐配置
•奔腾4处理器2.0GHz或等同配置
•512MB存
•1GB的可用磁盘空间（如果您安装了所有可选的气象资料档案，则需要3.0G）
1.2.2安装TRNSYS16
运行安装程序（trnsys16-setup-16–XX-xxxx.exe）。
这里xx.xxxx是确切的releasenumber。
安装程序将引导您通过一系列的对话框，做出一些简单的选择。
最后提示您接受许可协议，然后继续安装。
图1-5：
安装TRNSYS16日-第1部分
您可以使用上一步和下一步按钮浏览相邻的对话框。
您需要做出一些基本的选择。
图1-6：
安装TRNSYS16日-第2部分
您将被要求选择一个默认设置的图书馆建筑物数据（材料和玻璃）。
如果您有许多TRNSYS15的项目，你需要更新，选择你在TRNSYS15中使用的数据库。
如果您的国家在列表中，请选择这些图书馆（这些是当地的软件发行人创建的，往往是英语以外的其他语言）。
如果您不知道该如何选择，保持默认的选择（基本）。
请注意，您可以随时在TRNBuild中更改默认的图书馆。
接下来，会提醒您是否要创建快捷方式和associatefileextensions
withTRNSYS准文件扩展名与TRNSYS。
您应该选择该选项，除非您已经安装了TRNSYS16并且已有快捷方式或associations.协会。
当你做出了几种选择，如安装目录，然后安装程序将提醒您确认开始安装。
图1-7：
安装TRNSYS16-第3部分
安装完成后，安装程序将尝试复制您的用户注册码（以下简称“user16.id”文件）到目标文件夹。
如果您采用CD安装，程序应该能够找到该文件。
相反（例如，如果您安装的是下载的版本），您应该按照屏幕显示的要求将“user16.id”文件复制到安装目录。
当您点击“完成”按钮，安装程序将退出并启动默认浏览器，显示刚才安装的版本说明。
当然你可以在安装的最后不选择“DisplayReleaseNotes“，这样就可以跳过这一操作。
（不推荐这样做，因为发行号对你刚刚安装的软件来说有很重要的作用）。
1.2.3安装扩展的气象数据
安装TRNSYS16后，安装程序将尝试复制您的用户注册码到目标文件夹。
载于里面有一个小文本的注册资料文件，user16.id。
如果您采用CD安装，安装程序应该找得到user16.id文件，并安装它。
如果您是从网络下载，安装程序将通知你，它无法找到user16.id文件。
在这种情况下你只需要复制该文件到安装目录（C：
\ProgramFiles\Trnsys16默认安装目录）。
如果您无法找到您的注册资料，请联系您的经销商。
该TRNSYS安装程序将保存一些气象数据资料，thatwillshowyouanexampleoftheavailabledatasourcesanddataformats然而，TRNSYS16配备了一套全面的气象资料数据，包括140多个国家1000多个地方。
如果想查看更多已有的气象数据和地点，请参阅第6章的文件（气象资料）。
如果您想进行安装扩展气象数据软件，运行气象数据安装程序，trnsys16-weather-16-xx-xxxx.exe（其中xx-xxxx是发行号）。
安装程序和TRNSYS16安装程序很相似，同样是几个对话框和一些简单操作。
图1-8：
安装扩展的气象数据
您可以对其中的数据进行选择性安装（因为版本不同，所以下面截图不一定相同）。
请注意，安装所有的数据文件将需要占用超过1.5GB的可用磁盘空间。
当气象数据安装完成，您便可以使用TRNSYS。
1.3使用TRNSYS的例子
本节讲述了如何快速地打开和运行已有的TRNSYS例子。
然后，您就可以针对项目项目需求修改现有的例子，创建自己的设计方案。
1.3.1打开和运行一个简单的例子
运行演示窗口的方法有：
1、使用已创建的快捷方式浏览，2、找到%TRNSYS16%\Studio\Exe文件，运行TrnsysStudio.exe。
在菜单中选择File/Open并选择%TRNSYS16%\Examples\Begin\Begin.tpf.。
打开iade是一个TRNSYS设计方案，包括太阳能集热器，数据读取器，一台打印机等。
图1-9：
在“开始”的例子
部件结构
检查的某个部件的结构时，双击它的图标。
这时打开一个窗口多个标签。
当你打开窗户，最重要的标签列出一些参数和其值（太阳能集热器的参数如图1-9）。
通过点击“More”按钮，你可以看到更多的有关参数。
你可以尝试不同的标签，以查看部件的输入，输出及衍生参数（前提是衍生参数可代表部件的性能参数，例如：
节点代表水箱中水量）。
注：
输入表格里显示的数值和单位是对应输入的初始值。
如果这些输入和别的部件连接的话，模拟过程中会被覆盖。
连接
如果您双击部件间的连线，您将打开一个新的窗口，列出所有此中所有的输入输出连接。
图1-10显示Type109（气象数据读取和处理）和Type1b（太阳能集热器）之间的连接。
图1-10：
连接窗口例
如果输入输出连接太多，以至于窗口无法完全显示。
您可以调整窗口大小或使用滚动条。
注意：
演示桌面可设置自动滚动的连接窗口（以及项目窗口）。
如果你想启用/禁用该模式，转到File/Settings/Project下check/uncheck"auto-scroll"对话框。
对准已有的输入输出连接，这样建立新的连接会更容易些。
要做到这一点，点击左边最下方的按钮（见图1-11）。
图1-11：
直线化连接窗口
您也可以设置限定条件“单位”，选择单位对应的输入输出参量。
当然单位为“任意”或是“不确定”的也会被显示出来。
图1-12：
选择性连接窗口
或者，您可以使用表格窗口，显示和管理连接：
只要转换“Classic”标签的“Table”按钮。
如图1-13所示。
图1-13：
直线化连接窗口
运行仿真和查看结果
您可以按下“Calculate/RunSimulation”快捷方式“F8”键运行模拟。
在线绘图仪
模拟桌面上至少有一个在线绘图仪。
其中有一个在模拟过程中起作用。
在线绘图仪提供了多种功能，将帮助您在模拟过程中及结束后分析模拟结果。
通过右键点击图表任何地方，您可以中断/继续模拟运行，当然也可以通过使用“F7”和“F8”键，或使用“Calculation/Stop”和“Calculation/Resume”菜单工具。
当你想分析某个时间段的模拟情况时，可是使用“Pauseat…”命令。
当模拟停止时，您可以使用“Plotoptions”菜单更改的绘图背景或线宽。
也可以通过点击坐标轴，打开对话框，改变左侧及右侧的Y轴坐标轴围（见图1-14注意：
重新模拟运行时，这些改变就随之失效。
要想修改可以被记录，可以双击onlineplotter按钮，修改onlineplotter参数。
图1-14：
在线绘图仪模拟暂停Y轴控制箱
点击图标，可以隐藏或显示对应变量。
例如在按下图1-14中红色圆圈，则隐藏/显示QAux的图表。
模拟分析：
缩放和显示数值
您可以放大模拟绘图仪中的一部分，从而观察短时间间隔的更详细的参数变化。
采用拖放功能，从左上角到右下角，选择进行缩放的部分。
在放大窗口中，您可以通过点击坐标轴本身调整Y轴变化区间和X轴（时间）围，。
当你需要观察的时间围非常小，很难在直接缩放来实现时，这会非常有用。
在“正常”或在“缩放”窗口中，均可以显示任何变量在任何时候的数值。
方法：
按住SHIFT键，移动鼠标左键。
如图1-15所示
图1-15：
在线绘图仪：
显示数值
注：
按住shift拖动鼠标，在线绘图仪可以显示参数的数值，而时间则是由trnsys时间步长差值计算而得。
如果您想看到的只是实际的时间步长点的结果，同时按住ctrl和shift，并移动鼠标。
比如，只研究0和1两个步长点，若采用前者，在线绘图仪会绘出一条变化曲线，其值只是这两点模拟结果的差值解，而不是真正的模拟结果。
关闭在线绘图仪和分析结果
结束模拟时，系统提示您是否要退出在线绘图仪。
如果您选择“NO”，你将能继续使用上述的功能。
如果您按“YES”，你会回到演示窗口，从那里可以查看打印结果。
通过“Calculate/Open/ExternalFiles”，或者双击部件（有外部文件），打开"ExternalFiles"对话框，选择编辑按钮，这样您可以打开外部文件（包括输入和输出文件）。
如图1-16所示。
这两种做法均会打开该文件的编辑使用规定Bothactionswillopenthefileusingtheeditorsetin"File/Settings/Directories/TextEditor"（记事本默认）。
注意：
文件名"***"意味着TRNSYS将使用输入文件（。
dck）的文件名重新创建新文件。
例如：
如果您的项目的输入文件名是“MyProject.dck”，输出时你选择“***”作为输出文件的名称，TRNSYS将自动创建一个名为“MyProject.dat”的文件。
警告：
输入（deck）文件名称并不总和TRNSYS演示窗口项目名称相同。
Deck文件名是建立在该项目的ControlCards，这可以通过“"Assembly/ControlCards”或适当的工具栏按钮。
图1-16：
打开的外部文件
标准TRNSYS部件常常会建立文本文档，但对于一个项目，您可以使用任何文件扩展名。
特别是，一些用户觉得用常用的电子数据表软件扩展名更方便，例如：
“.xls”。
用表格软件打开这些文件时，只需在Windows资源管理器中双击该文件的图标即可。
但是，请注意，创建的文件只能有纯文字信息。
其它特征，如颜色，不能和标准部件一同创建。
模拟故障分析（错误管理器）
在模拟，TRNSYS输出一特殊文档，称为日志文件。
该文件和deck文件有相同的文件名，扩展名为.log。
同时生成另一个文件，列表文件，（包含所有的信息，除了一份相同的输入文件，还有一些额外的打印结果，比如每次迭代计算时的输入输出的“追踪”结果。
在演示窗口中，点击LST工具条，打开ErrorManager，便可看到LOG和列表文件。
图1-17显示了一个错误信息的例子，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，您就可以返回到演示窗口，点击确定，。
您可以打开错误管理器，分析模拟期间生成的提示、警告和错误讯息。
图1-17：
错误管理器
在错误管理器界面中，通过“Unitsstats”和“Typesstats”可以看到每个部件消耗的时间和被引用的次数。
最后，点击“LstFile”选项卡，将以文本编辑器的方式打开列表文件。
1.3.2打开并运行一个多维建筑模型例子（类型56）
“Sunspace”是BESTESTCase960中的一个简单例子。
BESTEST（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围护结构部分仿真能力很成熟的理论。
打开窗口和运行例子
在演示窗口，打开％TRNSYS16\Example\SunSpace\SunSpace.tpf。
部件选取和部件连接同上述。
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（（.bld,.trnand.inf）。
自动开启TRNBuild后，弹出在线绘图仪窗口，模拟开始运行。
图1-19：
SunSpace例子：
在线绘图仪窗口通风和最适宜温度的变化
图1-19显示的是在线绘图仪窗口，二月一号最适宜的通风和温度
建筑编辑说明
建筑模型涉及太多的参数，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文件描述，.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。
图1-20：
SunSpace例子：
启动建筑编辑器，TRNBuild
你可以探索建立参数高层（热区）的底部水平（热性能一层大规模墙）。
举例来说，在“SunZone”中，你可以修改窗口面积从12到1，如图1-21所示。
要做到这一点，请在TRNBuildManager点击区域的名称（SUNZONE），然后在对话框中选择3维墙体（朝向南面的BST_H_EXT类型）。
右边工作窗口将显示该窗户的特性。
图1-21：
SunSpace例子：
改变窗户面积
对比图1-19，可以看出，面积减少后，夏季的温度有了大幅度的降低。
1.4创建一个TRNSYS项目
在这一节中，我们将介绍创建“Begin”的详细步骤。
首先是必须选择的系统的物理描述。
1.4.1系统描述
图1-22展示的便是模拟系统。
这是一个简单的太阳热能的应用，这里太阳能集热器用来预热工作流体—水。
图1-22：
一个简单的太阳能预热应用
水泵每天从上午8时至下午6时运行。
泵的最大流量50L/h。
水泵进口水温恒定，20°C，水泵的功率为16.7KW，假设5%的电能转化成热能，加热流体。
该太阳能阵列由两个1米²的平板集热器并联而成。
1平方米是指孔径面积（平板集热器就是指玻璃面积），这和下面给出的有效参数是一致的。
这两个平板是一样的。
性能已经测试过，方程也是一样的，并在流量为40L/h.m2时得到验证，得出的有效参数为，η0=0.8,a1=3.61Wm-2K-1,a2=0.014Wm-2K-2
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此外，根据制冷与空调工程师协会的测试方法，零阶和一阶入射角修正系数被认为是本B0=0.2和B1=0.0。
该太阳能集热器倾角为45°，面朝南（注：
这不是为了提供一个指定地点的最佳的太阳能集热器方向）。
在欧洲，太阳能集热器测试报告常常给的效率公式和上述有所不同：
平均（或板中间）温度替代入口温度。
请务必注意，在Type1的效率模式（参数4），如果是这种情况（参数值应设为2）
辅助加热器，最大功率1400瓦，不考虑损失。
在设定的60摄氏度下，该系统是
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