diagram_ph/app/models/cycle.py

"""
Modèles Pydantic pour les calculs de cycles frigorifiques.
"""

from typing import Optional, List, Dict, Any
from pydantic import BaseModel, Field, field_validator


class CyclePoint(BaseModel):
    """Point d'un cycle frigorifique."""
    
    point_id: str = Field(
        ...,
        description="Identifiant du point (1, 2, 3, 4, etc.)",
        examples=["1", "2", "3", "4"]
    )
    
    pressure: float = Field(
        ...,
        description="Pression (bar)",
        gt=0
    )
    
    temperature: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Température (°C)"
    )
    
    enthalpy: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Enthalpie (kJ/kg)"
    )
    
    entropy: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Entropie (kJ/kg.K)"
    )
    
    quality: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Titre vapeur (0-1)",
        ge=0,
        le=1
    )
    
    description: Optional[str] = Field(
        None,
        description="Description du point"
    )


class SimpleCycleRequest(BaseModel):
    """
    Requête pour calcul de cycle frigorifique simple (4 points).
    
    Vous pouvez spécifier soit les pressions, soit les températures de saturation :
    - evap_pressure OU evap_temperature (température d'évaporation)
    - cond_pressure OU cond_temperature (température de condensation)
    """
    
    refrigerant: str = Field(
        ...,
        description="Code du réfrigérant",
        examples=["R134a", "R410A"]
    )
    
    # Évaporation : Pression OU Température
    evap_pressure: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Pression d'évaporation (bar). Utiliser soit evap_pressure, soit evap_temperature",
        gt=0,
        examples=[2.9]
    )
    
    evap_temperature: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Température d'évaporation (°C). Utiliser soit evap_pressure, soit evap_temperature",
        examples=[-10.0]
    )
    
    # Condensation : Pression OU Température
    cond_pressure: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Pression de condensation (bar). Utiliser soit cond_pressure, soit cond_temperature",
        gt=0,
        examples=[12.0]
    )
    
    cond_temperature: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Température de condensation (°C). Utiliser soit cond_pressure, soit cond_temperature",
        examples=[40.0]
    )
    
    superheat: float = Field(
        5.0,
        description="Surchauffe à l'évaporateur (°C)",
        ge=0,
        examples=[5.0]
    )
    
    subcool: float = Field(
        3.0,
        description="Sous-refroidissement au condenseur (°C)",
        ge=0,
        examples=[3.0]
    )
    
    compressor_efficiency: Optional[float] = Field(
        None,
        description="Rendement isentropique du compresseur (0-1). Si non fourni, calculé automatiquement depuis le rapport de pression",
        gt=0,
        le=1,
        examples=[0.70, 0.85]
    )
    
    mass_flow: float = Field(
        0.1,
        description="Débit massique (kg/s)",
        gt=0,
        examples=[0.1]
    )
    
    @field_validator('evap_temperature')
    @classmethod
    def validate_evap_input(cls, v, info):
        """Valide qu'on a soit evap_pressure, soit evap_temperature (mais pas les deux)."""
        evap_pressure = info.data.get('evap_pressure')
        
        if evap_pressure is None and v is None:
            raise ValueError('Vous devez fournir soit evap_pressure, soit evap_temperature')
        
        if evap_pressure is not None and v is not None:
            raise ValueError('Fournissez soit evap_pressure, soit evap_temperature (pas les deux)')
        
        return v
    
    @field_validator('cond_temperature')
    @classmethod
    def validate_cond_input(cls, v, info):
        """Valide qu'on a soit cond_pressure, soit cond_temperature (mais pas les deux)."""
        cond_pressure = info.data.get('cond_pressure')
        
        if cond_pressure is None and v is None:
            raise ValueError('Vous devez fournir soit cond_pressure, soit cond_temperature')
        
        if cond_pressure is not None and v is not None:
            raise ValueError('Fournissez soit cond_pressure, soit cond_temperature (pas les deux)')
        
        return v


class CyclePerformance(BaseModel):
    """Performances calculées du cycle."""
    
    cop: float = Field(..., description="Coefficient de performance")
    cooling_capacity: float = Field(..., description="Puissance frigorifique (kW)")
    heating_capacity: float = Field(..., description="Puissance calorifique (kW)")
    compressor_power: float = Field(..., description="Puissance compresseur (kW)")
    compressor_efficiency: float = Field(..., description="Rendement isentropique du compresseur")
    mass_flow: float = Field(..., description="Débit massique (kg/s)")
    volumetric_flow: Optional[float] = Field(None, description="Débit volumique (m³/h)")
    compression_ratio: float = Field(..., description="Taux de compression")
    discharge_temperature: float = Field(..., description="Température refoulement (°C)")


class SimpleCycleResponse(BaseModel):
    """Réponse complète pour un cycle frigorifique simple."""
    
    success: bool = Field(True, description="Succès de l'opération")
    
    refrigerant: str = Field(..., description="Réfrigérant utilisé")
    
    points: List[CyclePoint] = Field(
        ...,
        description="Points du cycle (1: sortie évap, 2: refoulement, 3: sortie cond, 4: aspiration)"
    )
    
    performance: CyclePerformance = Field(
        ...,
        description="Performances du cycle"
    )
    
    diagram_data: Optional[Dict[str, Any]] = Field(
        None,
        description="Données pour tracer le cycle sur diagramme PH"
    )
    
    message: Optional[str] = Field(
        None,
        description="Message informatif"
    )


class EconomizerCycleRequest(BaseModel):
    """Requête pour cycle avec économiseur."""
    
    refrigerant: str = Field(..., description="Code du réfrigérant")
    evap_pressure: float = Field(..., description="Pression évaporation (bar)", gt=0)
    intermediate_pressure: float = Field(..., description="Pression intermédiaire (bar)", gt=0)
    cond_pressure: float = Field(..., description="Pression condensation (bar)", gt=0)
    superheat: float = Field(5.0, description="Surchauffe (°C)", ge=0)
    subcool: float = Field(3.0, description="Sous-refroidissement (°C)", ge=0)
    compressor_efficiency: float = Field(0.70, description="Rendement compresseur", gt=0, le=1)
    mass_flow: float = Field(0.1, description="Débit massique total (kg/s)", gt=0)
    
    @field_validator('intermediate_pressure')
    @classmethod
    def validate_intermediate_pressure(cls, v, info):
        """Valide P_evap < P_inter < P_cond."""
        if 'evap_pressure' in info.data and v <= info.data['evap_pressure']:
            raise ValueError('intermediate_pressure doit être > evap_pressure')
        if 'cond_pressure' in info.data and v >= info.data['cond_pressure']:
            raise ValueError('intermediate_pressure doit être < cond_pressure')
        return v


class CycleError(BaseModel):
    """Erreur lors du calcul de cycle."""
    
    success: bool = Field(False, description="Échec de l'opération")
    error: str = Field(..., description="Message d'erreur")
    details: Optional[str] = Field(None, description="Détails supplémentaires")