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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及流量测量,特别涉及一种微通道换热器中的流体分配计算方法、装置及设备。
技术介绍
1、微通道换热器(简称换热器)中一直存在着制冷剂(又称工质、冷媒)分配不均匀的问题,此问题导致换热器制冷剂出口过热度过高、压降增大、传热系数降低等问题,严重影响换热器的换热量和换热性能。因此,如何改善换热器中制冷剂分配的均匀性、提升换热器性能成为了换热器生产厂家、领域内学者研究的重点。
2、以此为目的对换热器进行设计和改造的前提是必须足够了解换热器内制冷剂的全局分配情况,然而,目前还没有任何一种高效可行的方法可以帮助研究者全面地量化换热器内制冷剂的分配情况。
技术实现思路
1、本申请提供一种微通道换热器中的流体分配计算方法、装置及设备,以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题,至少提供一种有益的选择或创造条件。
2、本申请的一个方面技术方案的微通道换热器中的流体分配计算方法,包括以下步骤:获取进入集流管中的流体的质量流量和入口集流管中的干度分布数据;根据所述质量流量、所述干度分布数据和微通道管的数量确定两相质量守恒方程组、单相质量守恒方程组和微通道管的压降守恒方程组;基于所述两相质量守恒方程组、所述单相质量守恒方程组和所述微通道管的压降守恒方程组计算所述集流管中的流体的流量分配、所述微通道管中的流体的流量分配和所述微通道管中的流体的干度。
3、本申请的一些技术方案,还包括:获取进入集流管中的流体的物性参数;基于所述物性参数通过压降模型计算各微通道管的压降损
4、本申请的一些技术方案,所述获取入口集流管中的干度分布数据,包括:获取所述入口集流管中的各个节点处的干度;其中,所述节点位于所述微通道管与所述入口集流管的连通点的两侧。
5、本申请的一些技术方案,所述根据所述质量流量、所述干度分布数据和微通道管的数量确定两相质量守恒方程组、单相质量守恒方程组和微通道管的压降守恒方程组,包括:基于每个微通道管建立两相质量守恒方程、单相质量守恒方程和微通道管的压降守恒方程;所述两相质量守恒方程通过第一节点处的质量流量、第二节点处的质量流量与第一微通道管的质量流量确定;所述单相质量守恒方程通过第一节点处的气体质量、第二节点处的气体质量与第一微通道管的气体质量确定,所述气体质量为对应的质量流量与干度的乘积;所述微通道管的压降守恒方程基于微通道管的质量流量、干度和压降损失通过压降模型确定;其中,所述第一节点与所述第二节点均位于所述入口集流管中,所述第一节点位于所述第一微通道管与所述入口集流管的连通点的流体流入侧,所述第二节点位于所述第一微通道管与所述入口集流管的连通点的流体流出侧。
6、本申请的一些技术方案,所述两相质量守恒方程表示为:所述第一节点处的质量流量与所述第二节点处的质量流量之差为所述第一微通道管的质量流量。
7、本申请的一些技术方案,所述单相质量守恒方程表示为:所述第一节点处的气体质量与所述第二节点处的气体质量之差为所述第一微通道管的气体质量。
8、本申请的一些技术方案,所述微通道管的压降守恒方程表示为:
9、
10、其中,mt,1表示第一微通道管的质量流量,xt,1表示第一微通道管的干度,f表示压降模型,δp表示压降损失,表示第一微通道管的压力损失,其中每个微通道管的压降损失相等。
11、本申请的一些技术方案,所述基于所述两相质量守恒方程组、所述单相质量守恒方程组和所述微通道管的压降守恒方程组计算所述集流管中的流体的流量分配、所述微通道管中的流体的流量分配和所述微通道管中的流体的干度,包括:根据边界条件、约束条件通过最优化算法计算所述两相质量守恒方程组、所述单相质量守恒方程组和所述微通道管的压降守恒方程组,得到所述集流管中的流体的流量分配、所述微通道管中的流体的流量分配和所述微通道管中的流体的干度;其中,所述约束条件表示为:所述集流管中的节点处的质量流量的最大值小于第一预设值;所述集流管中的节点处的质量流量的最小值大于第二预设值;所述微通道管中的质量流量的最大值小于第三预设值;所述微通道管中的质量流量的最小值大于第四预设值;所述微通道管中的干度的取值范围为闭区间[0,1];所述边界条件表示为:mh,n+1=0;其中,所述第一预设值大于所述第二预设值,所述第三预设值大于所述第四预设值,mh,n+1表示集流管中的最后一个节点处的质量流量。
12、本申请的另一个方面技术方案的微通道换热器中的流体分配计算装置,包括:获取模块,所述获取模块用于获取进入集流管中的流体的质量流量和入口集流管中的干度分布数据;确定模块,所述确定模块用于根据所述质量流量、所述干度分布数据和微通道管的数量确定两相质量守恒方程组、单相质量守恒方程组和微通道管的压降守恒方程组;计算模块,所述计算模块用于基于所述两相质量守恒方程组、所述单相质量守恒方程组和所述微通道管的压降守恒方程组计算所述集流管中的流体的流量分配、所述微通道管中的流体的流量分配和所述微通道管中的流体的干度。
13、本申请的另一个方面技术方案的电子设备,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述一个方面技术方案所述的微通道换热器中的流体分配计算方法。
14、本申请至少具有如下有益效果:
15、本申请的微通道换热器中的流体分配计算方法通过获取进入集流管中的流体的质量流量和入口集流管中的干度分布数据;根据质量流量、干度分布数据和微通道管的数量确定两相质量守恒方程组、单相质量守恒方程组和微通道管的压降守恒方程组进一步计算集流管中的流体的流量分配、微通道管中的流体的流量分配和微通道管中的流体的干度,实现了在不改变换热器的材质和结构的情况下,获得微通道管换热器中的流体的分配数据。
16、可以理解的是,本申请公开的装置和电子设备的有益效果与微通道换热器中的流体分配计算方法的有益效果相同,在此不再赘述。
17、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
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1.一种微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述获取入口集流管中的干度分布数据,包括:
4.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述根据所述质量流量、所述干度分布数据和微通道管的数量确定两相质量守恒方程组、单相质量守恒方程组和微通道管的压降守恒方程组,包括:
5.根据权利要求4所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述两相质量守恒方程表示为:所述第一节点处的质量流量与所述第二节点处的质量流量之差为所述第一微通道管的质量流量。
6.根据权利要求4所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述单相质量守恒方程表示为:所述第一节点处的气体质量与所述第二节点处的气体质量之差为所述第一微通道管的气体质量。
7.根据权利要求4所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述微通道管的压降
8.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述基于所述两相质量守恒方程组、所述单相质量守恒方程组和所述微通道管的压降守恒方程组计算所述集流管中的流体的流量分配、所述微通道管中的流体的流量分配和所述微通道管中的流体的干度,包括:
9.一种微通道换热器中的流体分配计算装置,其特征在于,包括:
10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的微通道换热器中的流体分配计算方法。
...【技术特征摘要】
1.一种微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述获取入口集流管中的干度分布数据,包括:
4.根据权利要求1所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述根据所述质量流量、所述干度分布数据和微通道管的数量确定两相质量守恒方程组、单相质量守恒方程组和微通道管的压降守恒方程组,包括:
5.根据权利要求4所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于,所述两相质量守恒方程表示为:所述第一节点处的质量流量与所述第二节点处的质量流量之差为所述第一微通道管的质量流量。
6.根据权利要求4所述的微通道换热器中的流体分配计算方法,其特征在于...
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