基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法技术

本发明专利技术公开了一种基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法。方法包括：对换热器的内外介质的可测参数进行采样获得介质样本；根据介质样本进行热物性查表获得标签参数；构建物理嵌入神经网络，将介质样本作为输入，将标签参数和换热系数作为输出，对网络进行训练，直至总损失收敛完成训练；实时采集换热器的可测参数输入网络中，输出反演的换热系数并根据物理损失值实现评估。本发明专利技术将物理方程嵌入损失函数，且在无需标准换热系数标签的前提下实现网络预测；网络的输入参数无需依赖难以测量的参数，大幅提升工程适用性；在反演换热系数时同时输出物理损失值作为置信度参考，解决了传统神经网络黑箱模型输出时难以了解其可信度的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及了一种换热器相变换热性能反演方法，涉及能源热力系统智能化测量领域，具体涉及一种基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法。

技术介绍

1、相变，又称物态变化，是指物质从一种相态变成另一种相态。相变过程通常伴随着热量的吸收或释放，这些热量被称为潜热。由于相变的吸/放热过程存在着一些显著的优势，使得相变换热广泛应用于众多工业与民生领域。相变换热通常依靠换热器予以实现，常见的可用于相变换热的换热器包括：翅片式换热器、管壳式换热器、板式换热器等。上述换热器覆盖了建筑空调、区域能源、换能储能、化工行业、生物制药等诸多领域，对上述换热器换热性能进行实时监控具有重要意义。

2、换热器的换热性能主要指其在特定工况下热量交换的效率，其热物理表征参数主要为换热系数。换热系数定义了在单位时间内，由于温差导致的通过单位换热面的热量。通过对换热器换热系数的实时监测，可以有效的评估整个换热系统的运行状态。然而，换热系数本身是一个计算值，并非可以通过传感器直接测量。同时，由于换热系数受到流体热物性、流动状态、温度不均匀等多种因素影响，实时精准计算亦非常困本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于：所述的步骤S1中，换热器的类型包括翅片式换热器、板式换热器和管壳式换热器；换热器的管内流动为相变介质，换热器的管外流动为非相变介质；换热器可测参数包括相变介质和非相变介质在换热器入/出口的温度T、压力P、体积流量V参数以及换热器的管壁换热面积A。

3.根据权利要求2所述的基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于：所述的步骤S1中，采样时，换热器的冷却流体出口温度高于入口温度，被冷却流...

【技术特征摘要】

1.一种基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于：所述的步骤s1中，换热器的类型包括翅片式换热器、板式换热器和管壳式换热器；换热器的管内流动为相变介质，换热器的管外流动为非相变介质；换热器可测参数包括相变介质和非相变介质在换热器入/出口的温度t、压力p、体积流量v参数以及换热器的管壁换热面积a。

3.根据权利要求2所述的基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于：所述的步骤s1中，采样时，换热器的冷却流体出口温度高于入口温度，被冷却流体的出口温度低于入口温度，同一流体介质入/出口的压力和体积流量相同。

4.根据权利要求2所述的基于物理嵌入网络的换热器相变换热性能实时反演方法，其特征在于：所述的步骤s2中，针对每个介质样本，对介质样本进行热物性查表，具体为根据介质样本中的换热器入/出口的温度t和压力p以及介质所在相态查表获得流体焓值h；根据介质样本中的换热器入/出口的温度t和压力p查表获得流体密度ρ，根据介质的体积流量v和流体密度ρ计算获得质量流量q；根据介质样本中的压力p查表获得管内相变介质的临界相变温度t0，将流体焓值h、质量流量q和临界...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙哲，徐英杰，毛剑峰，姚琪威，
申请(专利权)人：浙江工业大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：