[發明專利]一種用于動態仿真系統的換熱器建模方法及裝置

有效

• 申請號: 201710278342.3
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107085384B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 魏江;葛銘;鄭小青;樊晶晶;馮李立
• 申請（專利權）人: 杭州百子尖科技股份有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 胡擁軍

本發明公開了一種用于動態仿真系統的換熱器建模方法及裝置，其中方法包括：獲取熱流體的出口端溫度值的初始值；根據熱流體的進口端焓值、熱流體的出口端焓值計算出熱流體的交換熱量；根據熱流體的進口端溫度值、熱流體的出口端溫度值、冷流體的進口端溫度值、熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值；根據冷流體的進口端焓值、冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量；判斷是否滿足收斂條件；若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。通過設置初始值，計算出熱量和溫度，然后用交換熱量判斷收斂條件，反復迭代的方法，計算速度快且精度高。

技術領域

本發明涉及過程控制領域，尤其涉及一種用于動態仿真系統的換熱器建模方法及裝置。

背景技術

換熱器是用來實現冷、熱流體之間熱量交換的設備，一種流體由進口管流經管束后從出口管流出，另一種流體由殼體的進口管流入，在殼體和管束間的空隙流過，從殼體的出口管流出，從而達到冷熱流體熱量的交換，通常僅憑經驗預估的動態參數作為依據，很難保證設計或改進后的換熱系統最優性能，現有的用于動態仿真系統的換熱器建模計算模型參數計算存在計算延時或者精度不高的問題。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于動態仿真系統的換熱器建模方法及裝置，其能解決現有模型的參數計算存在計算延時或者精度不高的問題。

本發明的目的采用以下技術方案實現：

一種用于動態仿真系統的換熱器建模方法，所述換熱器用于交換流經換熱器的熱流體與流經換熱器的冷流體之間的熱量，包括：

獲取熱流體的進口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數值、傳熱面積值、校正因子值；

獲取熱流體的出口端溫度值的初始值；

根據所述熱流體的進口端溫度值計算出熱流體的進口端焓值，根據熱流體的出口端溫度值計算出熱流體的出口端焓值；

根據所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進口端焓值、所述熱流體的出口端焓值、損失熱量計算出熱流體的交換熱量；

根據所述傳熱系數值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值；

根據所述冷流體的出口端溫度值計算出冷流體出口端的焓值，根據所述冷流體的進口端溫度值計算出冷流體的進口端焓值；

根據所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的進口端焓值、所述冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量；

根據所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件；

若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

優選的，若不滿足收斂條件，則根據牛頓迭代算法重新設定熱流體的出口端溫度值，并重新計算出熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量，循環迭代，直到滿足收斂條件或達到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

優選的，所述根據所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進口端焓值、所述熱流體的出口端焓值計算出熱流體的交換熱量包括：