[發明專利]2-4型管殼式換熱器的顯式傳熱計算方法在審
| 申請號： | 202010012698.4 | 申請日： | 2020-01-07 |
| 公開（公告）號： | CN111274672A | 公開（公告）日： | 2020-06-12 |
| 發明（設計）人： | 蔣寧;徐新杰;范偉;徐英杰 | 申請（專利權）人： | 浙江工業大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F119/08 |
| 代理公司： | 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241 | 代理人： | 王利強 |
| 地址： | 310014 浙江省*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 管殼 換熱器 傳熱 計算方法 | ||
1.一種2-4型管殼式換熱器的顯式傳熱計算方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
步驟1.已知熱流的熱容流率CPH和冷流的熱容流率CPC的比值，根據公式(1)計算出熱容流率之比R：
其中，CPH為熱流體的熱容流率，即質量流量與比熱容的乘積；CPC為冷流體的熱容流率，即質量流量與比熱容的乘積；
步驟2.已知冷流的熱容流率CPC,總傳熱系數U,傳熱面積A,熱容流率之比R和換熱器串聯的個數NSHELLS，根據公式(2)計算出G參數：
其中，U為總傳熱系數；A為傳熱面積；NSHELLS為串聯的換熱器殼體個數；
步驟3.已知步驟2中計算出的G參數和步驟1中計算出的熱容流率之比R，根據公式(3)計算D參數：
步驟4.已知步驟2中計算出的G參數，步驟3中計算出的D參數和步驟1中計算出的熱容流率之比R，根據公式(4)計算出2-4型管殼式換熱器的有效因子P2-4：
步驟5.已知2-4型管殼式換熱器的有效因子P2-4和熱容流率之比R兩個參數，根據公式(5)求出溫差修正系數FT，對2-4型管殼式換熱器，FT的表達式為：
其中，R≠1；針對不同的流型，FT表達式不同；
步驟6.根據總傳熱系數U，傳熱面積A，熱容流率之比R，冷流體的熱容流率CPC和溫差修正系數FT,根據公式(6)求出X參數：
步驟7.已知熱冷物流的進口溫度TH1、TC1、熱容流率之比R和步驟6計算得到的X參數，根據公式(7)和(8)求出熱、冷物流的出口溫度TH2，TC2：
(R-1)TH1+R(X-1)TC1+(1-RX)TH2＝0 (7)
(X-1)TH1+X(R-1)TC1+(1-RX)TC2＝0 (8)
其中，TH1為熱流體的入口溫度；TH2為熱流體的出口溫度；TC1為冷流體的入口溫度；TC2為冷流體的出口溫度；對操作型傳熱問題，已知進口溫度TH1和TC1以及U、A、CPH和CPC，則聯立公式(7)和(8)，就可以求解出口溫度TH2和TC2；
步驟8.根據熱平衡方程，根據熱流體的熱容流率CPH或冷流體的熱容流率CPC，熱/冷物流的進出口溫度TH1，TH2或者TC1，TC2，采用公式(9)求解換熱器的傳熱量Q：
Q＝CPH(TH1-TH2)或Q＝CPC(TC2-TC1) (9)。
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