CN110532506A - 一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，所述辅助冷却系统基于蒸汽压缩制冷循环，所述方法首先1)按照设定编码规则，对所述辅助冷却系统中的子系统及所述子系统的子单元进行编码；2)基于编码后的所述辅助冷却系统，生成有向图的边集和点集，构建所述有向图；3)将所述有向图表达为邻接矩阵；4)解码所述邻接矩阵，获取所述辅助冷却系统的所述子系统类型、各所述子单元连接方式、载冷剂流向；5)根据解码结果，计算得到各所述子单元的进口载冷剂状态和出口载冷剂状态。本发明提供的建模方法，可以快速、准确得建立大型客机辅助冷却系统通用仿真模型，适用于多种不同的辅助冷却系统构型，具备通用性。

Description

一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法

技术领域

本发明涉及大型客机辅助冷却系统仿真建模领域，尤其涉及一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法。

背景技术

辅助冷却系统是一种应用于宽体商用飞机的新型热管理系统，旨在为客机电子设备、餐车厨房等用冷单元提供冷量。辅助冷却系统制冷能力是实现宽体飞机实现商用的关键因素。目前采用的空气循环冷却技术由于空气流量及噪声的限制，渐渐接近其制冷极限，不能满足日益增加的厨房和电子系统冷却需求。基于此，商用飞机引入了紧凑性好和效率高的蒸汽压缩制冷循环。

现有的飞机辅助冷却系统建模方法侧重于基于空气循环的冷却系统仿真，其中，基于能量流图和热流法是主流的仿真建模方法。基于能量流图的仿真方法可以用来分析系统性能，但仅限于原始的非线性和多元性质；热流法可以揭示该系统的传热特性，是在干燥和除湿条件下模拟系统性能的有效方法。但是，上述基于空气循环的建模方法是基于单相工作流体方程开发的。与基于空气循环的冷却系统相比，基于相变制冷剂的蒸汽压缩制冷循环具有不同的传热特性。因此，基于空气循环的冷却系统开发的建模方法和现有模型不能准确体现蒸汽压缩制冷循环的辅助冷却系统特性。而现有对于蒸汽压缩制冷循环模型的研究，主要集中在民用领域使用的制冷系统。目前，民用制冷系统多用图论方法，描述具有各种布局和运行模式的系统；其中，基于模型的顺序模块方法是解决内部耦合制冷系统的有效方法。但与民用冷却系统不同，宽体商用飞机的辅助冷却系统需要满足多种不同负载的冷却要求，负载的冷却要求可能在-40℃(例如厨房推车)至-25℃(例如航空电子设备)的工作温度范围内。为满足多个不同负载的冷却需求，辅助冷却系统由多个热耦合的制冷剂回路和冷却流体回路组成，这使得民用冷却系统常用的制冷系统建模过程及现有模型也无法适用于基于蒸汽压缩制冷循环的商用宽体飞机辅助冷却系统。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，使得建模过程简单明了、适用于大型客机辅助冷却系统的通用稳态仿真研究使用，且准确描述基于蒸汽压缩制冷循环的辅助冷却系统的状态及回路情况。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是获取一种仿真建模方法，以解决现有冷却系统的建模方法和模型描述基于蒸汽冷却系统的大型客机辅助冷却系统的不足。

为实现上述目的，本发明提供了一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，所述方法包括：

步骤1、设定编码规则，对所述辅助冷却系统中的子系统及所述子系统的子单元进行编码；

步骤2、基于编码后的所述辅助冷却系统，生成有向图的边集和点集，构建所述有向图；

步骤3、将所述有向图表达为邻接矩阵；

步骤4、解码所述邻接矩阵，获取所述辅助冷却系统的所述子系统类型、各所述子单元连接方式、载冷剂流向；

步骤5、根据解码结果，计算得到各所述子单元的进口载冷剂状态；

步骤6、根据解码结果，计算得到各所述子单元的出口载冷剂状态。

进一步地，所述步骤1根据载冷剂流向，依次编码各所述子系统；根据载冷剂流向，依次编号各所述子单元；各所述子单元中，首先依次编码分歧管和汇合管，再对内部部件依次编码。

进一步地，所述步骤2的所述点集如式(1)和式(2)：

V(D)＝V₁∪…∪V_i∪…∪V_N (1)

其中，所述有向图用D表示；V(D)表示所述有向图的所述点集；V_i表示所述子系统，下标i代表子系统类型；v_i表示所述子单元在所述有向图中编码的第i个点；i₀代表所述V_i的第一个元素编号；S_(i)、J_(i)和N_(i)分别为所述V_i中所述子单元的分歧管数目、汇合管数目和内部部件数目。

进一步地，所述步骤2的所述边集如式(3)、(4)和(5)：

E(D)＝E₁∪E₂…∪E_2i-1∪E_2i…∪E_2N-1 (3)

其中，E(D)表示所述有向图的所述边集；E₁至E_2i-1的任意边集代表所述子系统V_i的出口与子系统V_i+1的入口连接关系；E_2i至E_2N-1的任意边集代表所述V_i中各所述子单元的连接关系；v_n表示所述内部部件在所述有向图中的编码；

式(4)中，与所述v_n构成所述有向图的边集的子单元编码的下标，起点为i₀，终点为i₀+S_(i)+J_(i)；

式(5)中，与所述v_n与构成所述有向图的边集的子单元编码的下标，起点为i₀+S_(i)+J_(i)+N_(i)+1，终点为i₀+S_(i)+J_(i)+N_(i)+S_(i+1)。

进一步地，所述步骤3的所述邻接矩阵满足：

其中，M代表所述邻接矩阵，M_[i,j]为所述M的第i列、第j行的元素；v_i和v_j为所述子单元编码。

进一步地，所述步骤4中，所述邻接矩阵M通过计算所述子单元的进口支路数和出口支路数，解码所述有向图对应的所述辅助冷却系统的所述子单元类型；

所述进口支路数计算如式(6)：

所述出口支路数计算如式(7)：

其中，所述和所述分别代表所述子单元v_i对应的进口支路数和出口支路数；MAX_COL_NUM和MAX_ROW_NUM分别代表所述邻接矩阵M的列数目和行数目；

若和均为1，所述子单元为所述内部部件；若所述大于1，且所述为1，所述子单元为汇合管；若所述大于1，且所述为1，所述子单元为分歧管。

进一步地，所述步骤4中，所述邻接矩阵M基于M_[i,i]下标i的值，解码所述有向图对应的所述辅助冷却系统的各所述子系统类型；V_m为所述子系统类型的编码：

若则有v_i∈V_m；

其中，N₍₀₎为0。

进一步地，所述步骤4中，所述邻接矩阵M通过获取所述子单元v_i对应的上游连接部件集和下游连接部件集，解码所述v_i对应的所述辅助冷却系统的载冷剂流向；且

V_(i),upstream＝{v_m|M_[m,i]＝1,m∈[1,MAX_COL_NUM]}

V_{(i),downstream}＝{v_m|M_[i,m]＝1,m∈[1,MAX_ROW_NUM]}

其中，V_(i),upstream和V_{(i),downstream}分别为所述上游连接部件集和所述下游连接部件集；

所述子单元v_i载冷剂流向为V_(i),upstream流至V_{(i),downstream}。

进一步地，所述步骤5的所述子单元的进口载冷剂状态，由对应的所述上游连接部件集和所述下游连接部件集的出口数据得到：

其中，h和P分别代表质量流量、焓值和压力；下标in和out分别代表单元的进口和出口；所述辅助冷却系统的起始所述子单元的所述出口数据已知。

进一步地，所述步骤6的各所述子单元v_i的出口载冷剂状态按下式计算：

其中，h和P分别代表质量流量、焓值和压力；下标in和out分别代表所述子单元的进口和出口；为所述子单元对应的所述辅助冷却系统函数模型。

本发明相对于现有技术，有益的技术效果是：

1)给出了基于图论的大型客机辅助系统仿真建模方法，可用于描述任意制冷剂循环和冷却液循环的布局，且可以快速、准确得建立大型客机辅助冷却系统通用仿真模型；

2)给出了用于识别模型所涉及的部件和连接关系的编码方法和解码方法，能够从有向图和邻接矩阵中解码出大型客机辅助冷却系统的子系统、子单元及载冷剂信息，实现仿真计算机与实际系统之间的自动转换；

3)将系统控制方程和组件模型相结合，建立了通用的辅助冷却系统的仿真数学模型。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的大型客机辅助冷却系统结构图及基于图论生成的子单元编码图；

图2为图1所示辅助冷却系统仿真建模方法的流程图。

附图标记说明：

1-第一子系统，11-液泵，2-第二子系统，21-蒸汽循环冷却单元，3-第三子系统，31-厨房冷却单元，32-汇合管，33-分歧管，4-第四子系统，41-电子元件冷却系统，5-第五子系统，51-再循环空气换热器，52-汇合管，53-分歧管。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

在本申请中，“子单元”和“子单元类型”属于辅助冷却系统的物理概念或硬件概念，“子单元编码”、“子单元v_i”或“子单元编码v_i”属于有向图或邻接矩阵中的编码或者数学表达。类似的，“子系统”一词属于辅助冷却系统的物理概念或硬件概念，“子系统类型”、“子系统编码”、“子系统V_i”属于有向图或邻接矩阵中的编码或者数学表达。

图1所示是本发明一个较佳的实施例的大型客机辅助冷却系统结构图及基于图论生成的子单元编码图。

如图1左侧所示，辅助冷却系统包括第一子系统1，第一子系统1包括液泵11；第二子系统2，第二子系统2包括三个蒸汽循环冷却单元21；第三子系统3，第三子系统3包括五个厨房冷却单元31，以及两个分歧管33和汇合管32；第四子系统4，第四子系统4包括电子元件冷却系统41；第五子系统5，第五子系统5包括两组再循环空气换热器51，以及分歧管53和两个汇合管52。

为便于叙述，液泵11、蒸汽循环冷却单元21、厨房冷却单元31、电子元件冷却系统41、再循环空气换热器51统称为子单元的内部元件；所述子单元还包括分歧管(33、53)和汇合管(32、52)。

图2所示为本实施例的辅助冷却系统仿真建模方法的流程图。本发明提出的仿真建模方法，具体包括如下步骤：

步骤1、设定编码规则，对所述辅助冷却系统中的子系统及所述子系统的子单元进行编码；

步骤2、基于编码后的所述辅助冷却系统，生成有向图的边集和点集，构建所述有向图；

步骤3、将所述有向图表达为邻接矩阵；

步骤4、解码所述邻接矩阵，获取所述辅助冷却系统的所述子系统类型、各所述子单元连接方式、载冷剂流向；

步骤5、根据解码结果，计算得到各所述子单元的进口载冷剂状态；

步骤6、根据解码结果，计算得到各所述子单元的出口载冷剂状态。

所述步骤1中，所述辅助冷却系统的编码规则为：各子系统及各所述子单元根据载冷剂流向依次编号，顺序为第一子系统1→第二子系统2→第三子系统3→第四子系统4→第五子系统5；各所述子单元中，首先对分歧管(33、53)和汇合管(32、52)，再对所述内部部件依次编号。

对第一子系统1、第二子系统2、第三子系统3、第四子系统4和第五子系统5依次编码为1～5。

图1右侧为对所述辅助冷却系统各所述子单元编码完成后的对照图。

从图1右侧可以看出，所述辅助冷却系统共包括18个节点，分别对应于五个所述子系统的所有所述子单元数量；每个所述子系统的所述子单元编码，均是从分歧管和汇合管开始，再对各所述内部部件依次编码；箭头表示所述载冷剂流向。

所述步骤2，基于所述步骤1的编码结果，生成所述辅助冷却系统的有向图。

任意一个有向图D，数学上可以表示为一个有序二元组，如式(1)所示。其中，V(D)代表有向图D的点集，E(D)是一个V(D)×V(D)阶的子集，代表有向图D的边集。边集E中的边通常用尖括号表示，如式(2)所示。

D＝(V(D),E(D)) (1)

<v_i,v_j>∈E(D) (2)

式(2)中，v_i和v_j为有向图D中的点，即V(D)集合中的元素。边<v_i,v_j>表示从点v_i到点v_j；反之，边<v_j,v_i>表示从点v_j到点v_i。

所述步骤2的所述点集如式(3)和式(4)：

V(D)＝V₁∪…∪V_i∪…∪V_N (3)

其中，V_i表示步骤1生成的所述子系统编码，下标i代表子系统类型；v_i表示所述子单元在所述有向图中编码的第i个点；i₀代表所述V_i的第一个元素编号；S_(i)、J_(i)和N_(i)分别为所述V_i中所述子单元的分歧管数目、汇合管数目和内部部件数目；N_(i)为0，代表所述辅助冷却系统中不含子系统V_i，即V_i为空集。

本实施例中，N为5；V_i的下标i对应于子系统类型的子系统编码(1为第一子系统，2为第二子系统，3为第三子系统，4为第四子系统，5为第五子系统)。

本实施例中，以第三子系统3为例，点集V₃＝{v₅ v₆ v₇ v₈ v₉ v₁₀ v₁₁ v₁₂}，其中，V₃的i₀是5；S₍₃₎、J₍₃₎和N₍₃₎分别为所述V₃中所述子单元的分歧管数目、汇合管数目和内部部件数目；V₃中，分歧管编码为v₅ v₆，汇合管编码为v₇，内部部件编码为v₈～v₁₂。

所述步骤2中，边集E(D)根据中各子单元的连接关系生成，包括各子系统之间的连接关系以及各子系统的子单元的内部连接关系，如式(5)所示。各子系统之间的连接关系通过识别进出口连接管之间的关系确定，如式(6)所示；各子系统的子单元的内部连接关系如式(7)所示：

E(D)＝E₁∪E₂…∪E_2i-1∪E_2i…∪E_2N-1 (5)

式(5)中，E₁至E_2i-1的任意边集代表所述子系统V_i的出口与子系统V_i+1的入口连接关系；E_2i至E_2N-1的任意边集代表所述V_i各所述子单元的连接关系；v_n表示所述内部部件在所述有向图中的编码；对于任意子系统，对应的边集E(D)包括应包括三组边集：1)与与之入口有连接关系的子系统构成的连接边集；2)与与之出口有连接关系的子系统构成的连接边集；3)由该子系统内部各子单元之间连接关系构成的连接边集。

式(6)中，与所述v_n构成所述有向图的边集的子单元编码的下标，起点为i₀，终点为i₀+S_(i)+J_(i)；

式(7)中，与所述v_n与构成所述有向图的边集的子单元编码的下标，起点为i₀+S_(i)+J_(i)+N_(i)+1，终点为i₀+S_(i)+J_(i)+N_(i)+S_(i+1)。

本实施例中，以第三子系统3为例，对应的边集包括{<v₄，v₅>}∪{<v₆，v₁₃>，<v₇，v₁₄>}∪{<v₅，v₈>，<v₈，v₉>，<v₉，v₁₀>，<v₁₀，v₇>，<v₅，v₆>，<v₆，v₁₁>，<v₁₁，v₁₂>，<v₁₂，v₇>}。

所述的步骤2中，根据上述编码规则和转化生成的有向图点集和边集均具有自识别性：通过子单元编码的下标就可以直接判断隶属的子系统Vi，推导出对应的子单元件类型及相对位置；通过边的坐标可以判断其所在位置。有向图点集V(D)和边集E(D)的自识别性为后续根据有向图解码出系统构型提供了基础。

所述步骤3，通过引入有向图对应的邻接矩阵M，能够实现大型客机辅助冷却系统的数学表达，如式(8)：

其中，M代表所述邻接矩阵，M_[i,j]为所述M的第i列、第j行的元素；v_i和v_j为所述子单元编码。

本实施例中，邻接矩阵M如式(9)：

式(9)中，M为18×18阶的方阵，对应于所述点集(D)有18个点(子单元编码)。

为适应仿真需要，需要从M中提取所述辅助冷却系统的实际信息。

任意v_i的子单元类型可以通过M的元素来确定：首先判断v_i是分歧管、汇合管还是内部部件；若是内部部件，再判断具体部件类型。

优选地，所述步骤4中，所述邻接矩阵M通过计算所述子单元的进口支路数和出口支路数，解码所述有向图对应的所述辅助冷却系统的所述子单元类型；

所述进口支路数计算如式(10)：

所述出口支路数计算如式(11)：

其中，和分别代表所述子单元v_i对应的进口支路数和出口支路数；MAX_COL_NUM和MAX_ROW_NUM分别代表所述邻接矩阵M的列数目和行数目；

若和均为1，所述子单元为所述内部部件；若所述大于1，且所述为1，所述子单元为汇合管；若所述大于1，且所述为1，所述子单元为分歧管。

分别以v₅，v₇和v₈为例，说明如何通过M判断其子单元类型。

对于v₅，

因此，v₅对应的子单元类型为分歧管，与图1右侧所示的辅助冷却系统实际部件类型相符。

类似的，可以计算，v₇对应的进口支路数和出口支路数分别为2和1，因而对应于汇合管；v₈对应的进口支路数和出口支路数均为1，因而是内部部件。对于内部部件，可以使用类似的编码规则，对每一种内部部件类型进行编码，再通过对M的元素计算提取对应的部件类型。

实际应用中，辅助冷却系统的各所述子单元系统会包含不止一种子单元类型；因而，知道子单元类型，还要获取隶属的子系统，才能匹配相应的性能参数方程。

考虑到M的实际配置过程，优选地，所述步骤4中，邻接矩阵M基于M_[i,i]下标i的值，解码有向图D对应的辅助冷却系统的各子系统类型；V_m为子系统类型的编码：

若则有v_i∈V_m；

其中，N₍₀₎为0。

本实施例中，

对于第一子系统1，其子系统类型编码为1，包含的子单元编码下标为(0,1]；

对于第二子系统2，其子系统类型编码为2，包含的子单元编码下标为(1,4]；

对于第三子系统3，其子系统类型编码为3，包含的子单元编码下标为(4,12]；

对于第四子系统4，其子系统类型编码为4，包含的子单元编码下标为(12,13]；

对于第五子系统5，其子系统类型编码为5，包含的子单元编码下标为(13,18]；

以v₈为例，下标i＝8，下标值属于集合(4,12]，因而是第三子系统3的子单元。

优选地，所述步骤4中，所述邻接矩阵M通过获取所述子单元v_i对应的上游连接部件集和下游连接部件集，解码所述v_i对应的所述辅助冷却系统的载冷剂流向，如式(12)、(13)：

V_(i),upstream＝{v_m|M_[m,i]＝1,m∈[1,MAX_COL_NUM]} (12)

V_{(i),downstream}＝{v_m|M_[i,m]＝1,m∈[1,MAX_ROW_NUM]} (13)

其中，V_(i),upstream和V_{(i),downstream}分别为所述上游连接部件集和所述下游连接部件集；

所述子单元v_i载冷剂流向为V_(i),upstream流至V_{(i),downstream}。

以v₆为例，先计算上游连接部件集：

V_(6),upstream＝{v_m|M_[m,6]＝1,m∈[1,18]}＝{v₅}

类似的，下有连接部件集为V_{(6),downstream}＝{v₁₁、v₁₃}

因此，对于v₆，载冷剂的流向是v₅→v₁₁和v₁₃。

应当注意，仿真建模过程需要计算所有子单元编码的所述上游连接部件集和下游连接部件集，而非某个或某几个子单元编码的上下游部件集。

步骤1～步骤4给出了如何基于图论对所述辅助冷却系统建模，并给出了仿真软件对邻接矩阵解码反向获取所述辅助冷却系统实际信息的方法。

所述步骤5和步骤6为通过图论模型，结合各部件和制冷剂(或冷却流体)的性能方程，获取各部件及辅助冷却系统整体载冷剂状态的方法。

根据质量和能量平衡方程，所述步骤5的所述子单元的进口载冷剂状态，由对应的所述上游连接部件集和所述下游连接部件集的出口数据得到：

所述步骤6的给出了各所述子单元v_i的出口载冷剂状态计算公式：

其中，h和P分别代表质量流量、焓值和压力；下标in和out分别代表单元的进口和出口；所述辅助冷却系统的起始所述子单元的所述出口数据已知；为所述子单元对应的所述辅助冷却系统各部件和载冷剂(或冷却流体)的性能方程。

应当注意，本实施例及图1所示辅助冷却系统的各子系统及所述子单元数量和种类仅为进一步解释说明权利要求。本发明的仿真建模方法，应理解为适用于包括多个热耦合的载冷剂回路和冷却流体回路的大型客机辅助冷却系统。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，所述辅助冷却系统基于蒸汽压缩制冷循环，其特征在于，所述方法包括：

步骤1、设定编码规则，对所述辅助冷却系统中的子系统及所述子系统的子单元进行编码；

步骤2、基于编码后的所述辅助冷却系统，生成有向图的边集和点集，构建所述有向图；

步骤3、将所述有向图表达为邻接矩阵；

步骤4、解码所述邻接矩阵，获取所述辅助冷却系统的所述子系统类型、各所述子单元连接方式、载冷剂流向；

步骤5、根据解码结果，计算得到各所述子单元的进口载冷剂状态；

步骤6、根据解码结果，计算得到各所述子单元的出口载冷剂状态。

2.如权利要求1所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤1根据载冷剂流向，依次编码各所述子系统；根据载冷剂流向，依次编号各所述子单元；各所述子单元中，首先依次编码分歧管和汇合管，再对内部部件依次编码。

3.如权利要求2所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤2的所述点集如式(1)和式(2)：

V(D)＝V₁∪…∪V_i∪…∪V_N (1)

其中，所述有向图用D表示；V(D)表示所述有向图的所述点集；V_i表示所述子系统，下标i代表子系统类型；v_i表示所述子单元在所述有向图中编码的第i个点；i₀代表所述V_i的第一个元素编号；S_(i)、J_(i)和N_(i)分别为所述V_i中所述子单元的分歧管数目、汇合管数目和内部部件数目。

4.如权利要求3所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤2的所述边集如式(3)、(4)和(5)：

E(D)＝E₁∪E₂…∪E_2i-1∪E_2i…∪E_2N-1 (3)

其中，E(D)表示所述有向图的所述边集；E₁至E_2i-1的任意边集代表所述子系统V_i的出口与子系统V_i+1的入口连接关系；E_2i至E_2N-1的任意边集代表所述V_i中各所述子单元的连接关系；v_n表示所述内部部件在所述有向图中的编码；

式(4)中，与所述v_n构成所述有向图的边集的子单元编码的下标，起点为i₀，终点为i₀+S_(i)+J_(i)；

式(5)中，与所述v_n与构成所述有向图的边集的子单元编码的下标，起点为i₀+S_(i)+J_(i)+N_(i)+1，终点为i₀+S_(i)+J_(i)+N_(i)+S_(i+1)。

5.如权利要求4所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤3的所述邻接矩阵满足：

其中，M代表所述邻接矩阵，M_[i,j]为所述M的第i列、第j行的元素；v_i和v_j为所述子单元编码。

6.如权利要求5所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤4中，所述邻接矩阵M通过计算所述子单元的进口支路数和出口支路数，解码所述有向图对应的所述辅助冷却系统的所述子单元类型；

所述进口支路数计算如式(6)：

所述出口支路数计算如式(7)：

其中，所述和所述分别代表所述子单元v_i对应的进口支路数和出口支路数；MAX_COL_NUM和MAX_ROW_NUM分别代表所述邻接矩阵M的列数目和行数目；

若和均为1，所述子单元为所述内部部件；若所述大于1，且所述为1，所述子单元为汇合管；若所述大于1，且所述为1，所述子单元为分歧管。

7.如权利要求5所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤4中，所述邻接矩阵M基于M_[i,i]下标i的值，解码所述有向图对应的所述辅助冷却系统的各所述子系统类型；V_m为所述子系统类型的编码：

若则有v_i∈V_m；

其中，N₍₀₎为0。

8.如权利要求5所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤4中，所述邻接矩阵M通过获取所述子单元v_i对应的上游连接部件集和下游连接部件集，解码所述v_i对应的所述辅助冷却系统的载冷剂流向；且

V_(i),upstream＝{v_m|M_[m,i]＝1,m∈[1,MAX_COL_NUM]}

V_{(i),downstream}＝{v_m|M_[i,m]＝1,m∈[1,MAX_ROW_NUM]}

其中，V_(i),upstream和V_{(i),downstream}分别为所述上游连接部件集和所述下游连接部件集；

所述子单元v_i载冷剂流向为V_(i),upstream流至V_{(i),downstream}。

9.如权利要求8所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤5的所述子单元的进口载冷剂状态，由对应的所述上游连接部件集和所述下游连接部件集的出口数据得到：

其中，h和P分别代表质量流量、焓值和压力；下标in和out分别代表单元的进口和出口；所述辅助冷却系统的起始所述子单元的所述出口数据已知。

10.如权利要求8所述的基于图论的大型客机辅助冷却系统仿真建模方法，其特征在于，所述步骤6的各所述子单元v_i的出口载冷剂状态按下式计算：

其中，h和P分别代表质量流量、焓值和压力；下标in和out分别代表所述子单元的进口和出口；为所述子单元对应的所述辅助冷却系统函数模型。