一种换热器模型仿真和分析方法技术

本发明专利技术的一种换热器模型仿真和分析方法，选用管壳式换热器作为基础来建立模型，其换热有效率为常数，各工艺参数依照文献进行选取。过热器/再热器/预热器冷端输入根据工质状态分别为水或者蒸汽，热端为储热工质。蒸发器冷端输入的工质状态为饱和水，热端为储热工质。

【技术实现步骤摘要】
一种换热器模型仿真和分析方法
本专利技术属于换热器领域，尤其涉及一种换热器模型仿真和分析方法。
技术介绍
目前，太阳能中高温技术是我国太阳能热利用技术发展的重点。中温领域热利用技术可用于区域性建筑供暖、空调制冷、海水淡化及部分工业用热等。而高温领域，主要为太阳能热发电技术。专利申请号201420656701.6的中国专利公开了一种熔融盐储热太阳能热发电系统，提升了电站整体控制的可操作性。专利申请号201420657413.2的中国专利公开了一种利用熔融盐储能进行火电站改造的装置。专利申请号201210316580.6的中国专利公开了一种真空吸热管吸热器的塔式太阳能热发电系统。以上三个专利中虽然都涉及有蒸汽发生装置，但都只受限于工业太阳能热发电使用。专利申请号201420554530.6的中国专利公开了一种室内高温蓄热储能太阳炉循环系统，实现了将太阳能转换为热能并储存起来，运用到厨房的设备中，但从所周知，太阳能具有不稳定性、间断性、分散性等特性，在太阳辐射差的地区和天气，热能的热利用效益将大大降低。
技术实现思路
本专利技术所要解决的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种换热器模型仿真和分析方法，其特征在于：包括如下步骤：/nS1-1，质量守恒方程式/n已知在流体沿管道流动时，管壁密封性良好，没有流体的渗入或渗出情况发生，故根据质量守恒定律可知，当通过同一截面的流体的流量不随时间改变，即达到平衡状态稳定流动时，通过管道截面f

【技术特征摘要】
1.一种换热器模型仿真和分析方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1-1，质量守恒方程式
已知在流体沿管道流动时，管壁密封性良好，没有流体的渗入或渗出情况发生，故根据质量守恒定律可知，当通过同一截面的流体的流量不随时间改变，即达到平衡状态稳定流动时，通过管道截面f1和截面f2的流体质量流量完全相等，即
M＝ρ1w1f1＝ρ2w2f2＝const(3.1)
假设管道截面不沿管长而变化，则有
ρw＝const(3.2)；
S1-2，动量守恒方程式
由动量守恒定律，得
pf-(p+dp)f-τπDdl-ρgfdlsinθ＝Mdw＝ρwfdw(3.3)
式中p——压力，Pa；
τ——摩擦切应力，N/m2；
f——管道内截面面积，m2；
D——管道内径，m；
S1-3，能量守恒方程式
对于单位质量的流体，由热力学第一定律知，其能量守恒方程可表达为



式(3.4)中，等号左边为流体吸收的热量与压强所作的功之和，等号右边分别代表着流体所作的机械功、克服摩擦的能量损失以及其自身能量的增值；
S2-1，蒸发器基本方程式
蒸发器具有与过热器、再热器和预热器相同的数学模型，不同之处在于其汽水混合物的工质参数不同；



式中ρ1——液相(水)的密度，取1×103kg/m3；
ρv——气相(水蒸汽)的密度，取6×10-1kg/m3；
ρH——两相混合物的密度，kg/m3；
S2-2，质量守恒方程式
平衡状态下，根据蒸发器的运行规律，由质量守恒定律可得



S2-3，动量守恒方程式



式(3.7)中，等号右边的各压降分别是由于流体在流动过程中受到的阻力、流体自身的重力以及克服惯性而产生的；
S2-4，能量守恒方程式
对于蒸发器，当流体不对外做功(dL＝0)时，其总能量守恒方程为



其中



式中v′——两相混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭苏，王琛，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32