申请/专利权人:浙江工业大学
申请日:2020-01-07
公开(公告)日:2024-03-22
公开(公告)号:CN111274672B
主分类号:G06F30/20
分类号:G06F30/20;G06F119/08
优先权:
专利状态码:有效-授权
法律状态:2024.03.22#授权;2020.07.07#实质审查的生效;2020.06.12#公开
摘要:一种2‑4型管壳式换热器的显式传热计算方法,包括以下步骤:步骤1.计算出热容流率之比R;步骤2.计算出G参数;步骤3.计算D参数;步骤4计算出2‑4型管壳式换热器的有效因子P2‑4;步骤5.求出温差修正系数FT;步骤6.求出X参数;步骤7.求出热、冷物流的出口温度TH2,TC2;步骤8.根据热平衡方程,根据热流体的热容流率CPH或冷流体的热容流率CPC,热冷物流的进出口温度TH1,TH2或者TC1,TC2,求解换热器的传热量Q。本发明基于热量守恒关系和传热过程方程,对各种参数之间的关系进行数学推导,从而建立了一种不依赖出口温度的显式传热计算方法,特别适合于操作型传热问题的求解。
主权项:1.一种2-4型管壳式换热器的显式传热计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1.已知热流的热容流率CPH和冷流的热容流率CPC的比值,根据公式1计算出热容流率之比R: 其中,CPH为热流体的热容流率,即质量流量与比热容的乘积;CPC为冷流体的热容流率,即质量流量与比热容的乘积;步骤2.已知冷流的热容流率CPC,总传热系数U,传热面积A,热容流率之比R和换热器串联的个数NSHELLS,根据公式2计算出G参数: 其中,U为总传热系数;A为传热面积;NSHELLS为串联的换热器壳体个数;步骤3.已知步骤2中计算出的G参数和步骤1中计算出的热容流率之比R,根据公式3计算D参数: 步骤4.已知步骤2中计算出的G参数,步骤3中计算出的D参数和步骤1中计算出的热容流率之比R,根据公式4计算出2-4型管壳式换热器的有效因子P2-4: 步骤5.已知2-4型管壳式换热器的有效因子P2-4和热容流率之比R两个参数,根据公式5求出温差修正系数FT,对2-4型管壳式换热器,FT的表达式为: 其中,R≠1;针对不同的流型,FT表达式不同;步骤6.根据总传热系数U,传热面积A,热容流率之比R,冷流体的热容流率CPC和温差修正系数FT,根据公式6求出X参数: 步骤7.已知热冷物流的进口温度TH1、TC1、热容流率之比R和步骤6计算得到的X参数,根据公式7和8求出热、冷物流的出口温度TH2,TC2:R-1TH1+RX-1TC1+1-RXTH2=07X-1TH1+XR-1TC1+1-RXTC2=08其中,TH1为热流体的入口温度;TH2为热流体的出口温度;TC1为冷流体的入口温度;TC2为冷流体的出口温度;对操作型传热问题,已知进口温度TH1和TC1以及U、A、CPH和CPC,则联立公式7和8,就可以求解出口温度TH2和TC2;步骤8.根据热平衡方程,根据热流体的热容流率CPH或冷流体的热容流率CPC,热冷物流的进出口温度TH1,TH2或者TC1,TC2,采用公式9求解换热器的传热量Q:Q=CPHTH1-TH2或Q=CPCTC2-TC19。
全文数据:
权利要求:
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