【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及圆管中流体传热特性模拟试验分析，具体而言，涉及一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统。
技术介绍
1、在能源、化工、航空航天等领域，流体的传热特性是影响系统性能和效率的关键因素，圆管作为流体传输的重要元件，其传热特性研究具有重要意义，为了深入理解传热机制、优化传热性能、降低成本和风险，需要对圆管中流体的传热特性进行模拟试验分析。
2、现有的对圆管中流体的传热特性进行模拟试验分析方式中还存在以下几个方面的问题：1、当前仅对圆管中流体的自身传热性能进行分析，未对圆管中流体在空间上的传热性能进行分析，分析维度较为单一，降低了圆管中流体传热性能分析的覆盖面，无法了解流体在空间上的传热性能，从而无法采取有效的保温措施和改进管道结构，提高了热损失，降低了传热系统的能效。
3、2、当前在自身传热性能分析中，未通过分析流体在不同流速下对应的传热性能，无法预测不同流速条件下的传热效果，从而无法为管道设计、运行和维护提供指导，进而无法实现更高效的热量传递，降低了圆管中流体的最佳传热效果。
技术实现思路
1、鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，现提出一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术提供一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，包括：自身传热性能评估模块，用于在目标圆管的管壁上从左往右依次等间距布设各监测点，通过加热装置将目标圆管加热至目标温度，并通过调节阀调节目标圆管中流体的流速，采集
3、空间传热影响分析模块，用于采集目标圆管的管壁污垢处数目和各污垢处对应的污垢体积，并采集目标圆管的管壁灰度图像，设定目标圆管中流体对应空间传热层面的影响因子。
4、云数据库，用于存储圆管管壁粗糙灰度值集合。
5、空间传热性能评估模块，用于定位出目标圆管的中心点，将距离目标圆管的中心点正上方各监测距离处的点记为各监测距离点，采集各监测距离点的环境初始温度，并采集目标圆管中流体在目标温度下对应各监测距离点的环境温度，分析目标圆管中流体在目标温度下的空间传热性能评估指数。
6、综合传热性能分析模块，用于分析目标圆管中流体的综合传热性能指数，并当其小于设定参照的综合传热性能指数时，进行反馈。
7、具体地，所述分析目标圆管中流体在目标温度下的自身传热性能评估指数，具体分析过程为：a1、根据目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的各监测点的温度，计算目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的传热性能评估指数，其中，表示各流速的编号，。
8、a2、将各流速按照从小到大顺序进行排序，并以排序后的流速为横坐标，以传热性能评估指数为纵坐标，构建目标圆管中流体在目标温度下对应的传热性能偏差曲线，并从所述曲线中定位出斜率值，作为目标圆管中流体在目标温度下对应的传热性能增长率，将其标记为。
9、a3、设定目标圆管中流体在目标温度下对应的自身传热影响因子。
10、a4、计算目标圆管中流体在目标温度下的自身传热性能评估指数，，其中，和分别表示设定参照的传热性能增长率和传热性能增长率偏差。
11、具体地，所述计算目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的传热性能评估指数，具体计算过程为：b1、将目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的各监测点的温度进行相邻对比，得到目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的各监测点的温度偏差，将其与设定参照的温度偏差进行对比，若某流速时的某监测点的温度偏差大于设定参照的温度偏差，则将该监测点记为异常监测点，统计目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的异常监测点数目，记为。
12、b2、将目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的各监测点的温度偏差进行均值计算，得到目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的平均温度偏差，记为。
13、b3、计算目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的传热性能评估指数，，其中，和分别表示设定参照的异常监测点数目和温度偏差，和分别表示设定的异常监测点数目和温度偏差对应传热性能评估占比权重。
14、具体地，所述设定目标圆管中流体在目标温度下对应的自身传热影响因子，具体设定过程为：c1、以设定参照的传热性能增长率为斜率，在目标圆管中流体在目标温度下对应的传热性能偏差曲线中构建参照基准线，并从目标圆管中流体在目标温度下对应的传热性能偏差曲线中定位出位于参照基准线下方的流速数目，并将其作为偏差流速数目，记为。
15、c2、定位出各偏差流速对应的传热性能评估指数与参照基准线上对应的传热性能评估指数之间的差值，得到各偏差流速对应的传热性能评估指数偏差，并将其进行累加，得到目标圆管中流体在目标温度下对应的传热性能评估指数总偏差，记为。
16、c3、设定目标圆管中流体在目标温度下对应的自身传热影响因子，，其中，和分别表示设定参照的偏差流速占比和传热性能评估指数偏差，和分别表示设定的偏差流速占比和传热性能评估指数偏差对应自身传热影响因子评估占比权重，表示流速数目，表示自然常数。
17、具体地，所述设定目标圆管中流体对应空间传热层面的影响因子，具体设定过程为：d1、根据目标圆管的管壁污垢处数目和各污垢处对应的污垢体积，计算目标圆管的管壁污垢度。
18、d2、根据目标圆管的管壁灰度图像，计算目标圆管的管壁粗糙度。
19、d3、设定目标圆管中流体对应空间传热层面的影响因子，，其中，和分别表示设定参照的管壁污垢度和管壁粗糙度，和分别表示设定的管壁污垢度和管壁粗糙度对应空间传热层面的影响因子评估占比权重。
20、具体地，所述计算目标圆管的管壁粗糙度，具体计算过程为：e1、从目标圆管的管壁灰度图像中定位出各灰度值和各灰度值对应的灰度区域。
21、e2、将目标圆管的管壁各灰度值与云数据库中存储的圆管管壁粗糙灰度值集合进行对比，若某灰度值位于圆管管壁粗糙灰度值集合内，则将该灰度值对应的灰度区域记为粗糙区域，统计目标圆管的管壁粗糙区域数目，并采集各粗糙区域面积。
22、e3、将目标圆管的管壁粗糙区域数目记为。
23、e4、将目标圆管的管壁各粗糙区域面积进行累加，得到目标圆管的管壁总粗糙面积，记为。
24、e5、计算目标圆管的管壁粗糙度，，其中，和分别表示设定参照的管壁粗糙区域数目和管壁粗糙面积，和分别表示设定的管壁粗糙区域数目和管壁粗糙面积对应管壁粗糙度评估占比权重。
25、具体地，所述分析目标圆管中流体在目标温度下的空间传热性能评估指数，具体分析过程为：f1、将目标圆管中流体在目标温度下对应各监测距离点的环境温度与各监测距离点的环境初始温度进行作差，得到目标圆管中流体在目标温度下对应各监测距离点的升高温度，若某监测距离点本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述分析目标圆管中流体在目标温度下的自身传热性能评估指数，具体分析过程为：
3.根据权利要求2所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述计算目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的传热性能评估指数，具体计算过程为：
4.根据权利要求2所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述设定目标圆管中流体在目标温度下对应的自身传热影响因子，具体设定过程为：
5.根据权利要求4所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述设定目标圆管中流体对应空间传热层面的影响因子，具体设定过程为：
6.根据权利要求5所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述计算目标圆管的管壁粗糙度，具体计算过程为：
7.根据权利要求1所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述分析目标圆管中流体在目标温度下的空间传热性能评
8.根据权利要求4所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述目标圆管中流体的综合传热性能指数的计算公式为：，其中，和分别表示设定的自身传热性能评估指数和空间传热性能评估指数对应综合传热性能评估占比权重。
...【技术特征摘要】
1.一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述分析目标圆管中流体在目标温度下的自身传热性能评估指数，具体分析过程为：
3.根据权利要求2所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述计算目标圆管中流体在目标温度下对应各流速时的传热性能评估指数，具体计算过程为：
4.根据权利要求2所述的一种圆管中流体传热特性模拟试验分析系统，其特征在于：所述设定目标圆管中流体在目标温度下对应的自身传热影响因子，具体设定过程为：
5.根据权利要求4所述的一种圆管中流体传热特性模拟试...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵其进，白向华，毛保全，廖自力，陈春林，罗建华，魏曙光，韩小平，李华，徐振辉，肖自强，王传有，杨雨迎，李程，王之千，李仁玢，高祥涵，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：
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