Теплообменник для систем с жидкостями, восприимчивыми к фазовому переходу
Simscape / Жидкости / Жидкие Сетевые интерфейсы / Теплообменники
Блок Condenser Evaporator (2P-MA) моделирует теплообменник с рабочей жидкостью, восприимчивой к фазовому переходу. Жидкость, от двухфазной жидкой области, улучшает теплопередачу путем хранения и выделения тепла и в его разумных и в скрытых формах. На практике это часто - хладагент, такой как R-134a с большим теплом испарения, чтобы лучше поглотить тепло, и с температурой кипения около желаемой рабочей точки. Газообразная смесь от сырой воздушной области является общей целью теплообмена. Двухфазная жидкость запускается между портами A1 и B1 и сырым воздухом между портами A2 и B2.
Теплообменник может быть конденсатором или испарителем. Смоделированный тип зависит от инициированного фазового перехода — конденсация или испарение — который в свою очередь меняется в зависимости от положения в охлаждении или нагревании цикла. В холодильнике, например, конденсатор (c в фигуре) находится мимо компрессора (d), где он охлаждает герметизированный хладагент к жидкости прежде, чем поставить его испарителю (a). Испаритель находится мимо расширителя (b), где он нагревает разгерметизированный хладагент, чтобы испариться прежде, чем возвратить его в компрессор для другого цикла охлаждения.
Двухфазная жидкость может изменить фазу в то время как внутри — от подохлажденной жидкости до смеси жидкого пара к перегретому пару, или от перегретого пара до смеси жидкого пара к подохлажденной жидкости. Переходы создают зоны (a, b, и c в фигуре) с отличными жидкими свойствами и поэтому также коэффициентами теплопередачи. Зоны могут уменьшиться и вырасти, один за счет других, чтобы занять части длины в пределах от 0
, если отсутствующий, к 1
, если существующий один. Используйте порт Z, чтобы измерить зональные части длины, отформатированные как вектор, во время симуляции.
Сырой воздух остается газовая смесь повсюду. Его влажность, однако, восприимчива к конденсации, обычно как фильм, в то время как обращающийся испаритель обматывает. Пленочный конденсат формируется на самом холодном разделе стены, где влажность сначала достигает насыщения. Конденсация использует водяной пар, создавая градиент влажности, который управляет в большем количестве разновидностей для длительной конденсации. Пленочные дренажи от потока и сырого воздуха, потеряв массу жидкой воде и энергию к скрытой теплоте, выходят из вентилятора и сушилки. Используйте порт W, чтобы измерить уровень конденсации влажности.
Теплопередача происходит через разделяемую стену. Передача частично конвекцией, где жидкость соответствует стене, и частично проводимостью, в толщине стены. Загрязнение может выровнять жидкие контуры, увеличив тепловое сопротивление и уменьшая теплопередачу. Уровень теплопередачи вычисляется с помощью NTU эффективности, или E-NTU, метода — NTU, являющийся количеством (тепла) модули передачи, общая мера теплового размера в теплообменниках. Метод E-NTU получает уровень теплопередачи из эффективности теплообменника и эффективности теплообменника от количества модулей передачи.
Эффективность теплообменника зависит не только от состояний и свойств жидкостей, но также и на расположении потоков, конфигурациях их каналов, смесительных условий в них и пластин, которые в некоторых теплообменниках служат, чтобы расширить тепловую область контакта.
Параметр Flow arrangement указывает, как потоки выравниваются. Потоки могут запуститься в том же направлении в противоположных направлениях, или в перпендикулярных направлениях. Эти расположения потока доступны как Parallel flow
, Counter flow
и опции Cross flow
. Все расположения потока являются одной передачей: потоки приняты, чтобы встретиться однажды и запуститься продольно к их соответствующим выходам, не делая характеристику Поворотов на 180 градусов расположений интерпретатора-и-трубы.
Обратите внимание на то, что направления потоков зависят от градиентов давления, установленных во время симуляции между портами. Для точности выберите расположение потока, сопоставимое с ожидаемыми условиями потока в модели.
Параметр Flow geometry указывает на тип канала, который должен нести сырой воздух. Сырой воздух может течь в трубном или трубном пучке вне трубного или трубного пучка (или банк в этом контексте), или через канал незаданной геометрии. Незаданные конфигурации используют типичную параметризацию, одно менее подробное в ее вычислениях, но лучше удовлетворенный для нетрадиционных каналов потока, не в противном случае полученных в блоке. Когда рабочая жидкая, двухфазная жидкость всегда течет в трубном или трубном пучке.
Трубы могут быть круговыми, прямоугольными, или кольцевыми в сечении (i, ii, и iii в фигуре). Круговые трубы параметризованы диаметром (d), прямоугольные трубы шириной и высотой (w и h), и кольцевые трубы внутренними и наружными диаметрами (d I и d O). Трубы могут также принять менее обычные формы, в этом случае модель трубы основана на (второй) типичной параметризации. Используйте параметр Tube cross section, чтобы выбрать форму для труб (активный на сырой воздушной стороне, когда сконфигурировано с потоком в трубах).
Трубные пучки могут быть встроены (i в фигуре), с трубами в одной строке, расположенной позади труб следующей строки, или колебались (ii) с трубами в одной строке, расположенной позади разрывов следующей строки. Встроенные и ступенчатые пакеты характеризуются той же продольной подачей (l L) и поперечной подачей (l T). Продольная подача является расстоянием между соседними строками трубы. Поперечная подача является расстоянием между соседними трубами в строке.
Потоки могут каждый быть смешаны (i в фигуре) или несмешанные (ii). Смешивание в этом контексте является поперечным движением жидкости в каналах, которые не имеют никаких внутренних барьеров, обычно руководства, экраны, пластины или стены. Такое перемещение служит, чтобы выровнять температурные изменения в поперечной плоскости. Смешанные потоки имеют переменную температуру в одном только продольном направлении. Несмешанные потоки имеют переменную температуру и в поперечных и в продольных плоскостях.
Поток в трубных пучках разделен на ответвления и, если пакет не уменьшается до одной трубы, всегда не смешано. Теките вокруг пучков труб, может быть разделен на подобные ответвления — широкими пластинами пластины, сказать — и это также может быть не смешано. Если никакие пластины не используются, или если пластины высовываются незначительно, поток вокруг пучков труб смешан. (Трубные пучки и пучки труб являются оба матрицами трубы. Различие в терминах служит только, чтобы различать внутренний от внешнего потока.)
Различие между смешанными и несмешанными потоками имеет значение только в перекрестных расположениях потока. Там, продольное температурное изменение в одной жидкости производит поперечное температурное изменение во второй жидкости, которую может выровнять смешивание. В параллельных и встречных расположениях потока продольное температурное изменение в одной жидкости производит продольное температурное изменение во второй жидкости. Смешивание, как это имеет мало эффекта здесь, проигнорировано. Используйте параметр Cross flow arrangement, чтобы смешать каждый из потоков, один из потоков или ни один из потоков.
Каналы потока могут быть простыми или с плавниками. Пластины расширяют поверхность теплопередачи, увеличивая уровень теплопередачи через него. Они могут высовываться с любой стороны, но сырой воздушный канал, будучи типичным узким местом в теплопередаче, чаще всего показывает их. Повышение теплопередачи из-за пластин зависит от их общей площади поверхности — суммы по всем пластинам в канале потока — и на их эффективности, заданной как отношение фактических к идеальным уровням теплопередачи. Каналы потока просты, если финансовая площадь поверхности задана как 0
и с плавниками в противном случае.
Жидкости, будучи сжимаемыми и восприимчивыми к фазовому переходу, могут отличаться по плотности в зависимости от времени. Масса может затем создать (и истощиться) в канале потока. Уровень, на котором это делает, зависит от скоростей потока жидкости через границы канала — порты канала и на сырой воздушной стороне, поверхности, через которую конденсат должен сочиться далеко. Баланс массовых скоростей потока жидкости, и поэтому массовой скорости накопления, отличается между каналами потока и рассматривается отдельно для каждого.
Массовые потоки через одни только порты A1 и B1. Массовая скорость накопления:
где массовая скорость накопления и массовая скорость потока жидкости. Индексы обозначают жидкую область (2P
для двухфазной жидкости) и доменные порты (A1 и B1). Массовая скорость потока жидкости в порте положительна, когда направлено в канал. Масса в канале является продуктом жидкого объема (V) и средняя плотность в ее границах (ρ):
Изменения в плотности, когда они являются внутренними к каналу, отражаются в массовой скорости накопления:
где:
p является давлением.
u является определенной внутренней энергией.
z является зональной частью длины — длина зоны, разделенной на общую длину двухфазного жидкого канала. Индексы обозначают подохлажденную жидкость (L
), смесь жидкого пара (M
) и перегретый пар (V
).
Первые и вторые сроки получают сжимаемость жидкости. Третьи через пятые сроки получают расположение жидкости к фазовому переходу. Рост фазы проявляет в длине ее зоны и поэтому в пропорции жидкости, обладающей плотностью той фазы. Частные производные относительно давления и определенной внутренней энергии вычисляются как суммы по жидким зонам. Для первой частной производной:
Для второй частной производной:
Масса течет частично через порты A2 и B2. Конденсация влажности является приемником, вычитающим из сырого воздуха часть его исходной массы. Массовая скорость накопления:
Индексы обозначают жидкую область (MA
для сырого воздуха), доменные порты (A2
и B2
), и тип фазового перехода (Cond
для конденсации влажности). Изменения в плотности из-за сжимаемости жидкости являются внутренними к каналу и отражаются в массовой скорости накопления.
Массовое сохранение расширяет к разновидностям в потоке, давая для влажности и газа трассировки каждому массовое выражение баланса. Влажность передает транзитом с потоком в портах и с конденсацией и в объемном потоке и в стене. Накопление влажности отражается в его массовой части в жидком объеме и в общей массе того объема:
где x обозначает массовую часть, и нижний w
обозначает водяной пар. Массовая часть влажности является также удельной влажностью потока. Газ трассировки не уплотняет и так ограничивается, чтобы течь через порты:
где нижний g
обозначает газ трассировки.
Перепад давления через канал управляет потоком между своими портами. Вязкое трение сопротивляется потоку, и быстро это достигает уровня спокойного течения, данного балансом противостоящих сил. Сила или импульс, баланс рассматривается отдельно для каждой половины объема.
Данные показывают половину объемов трубного пучка параллельно (слева) и перекрестных расположений потока (справа). Круги указывают на узлы, в которых заданы жидкие состояния и свойства. A и B являются узлами порта, и I является внутренним узлом. Нижний 1
соответствует двухфазному потоку (называемый стороной 1 в блоке) и нижний 2
к сырому воздушному потоку (сторона 2 в блоке).
Падение давления из-за вязкого трения зависит от геометрии потока в канале потока. Двухфазная жидкость ограничивается, чтобы течь в трубах, но сырой воздух может быть сконфигурирован в других конфигурациях потока — в трубах через пучки труб, или через каналы с типичной параметризацией. Для потока в трубах вязкое вычисление трения зависит также от режима потока — пластинчатый, переходный, или бурный.
В турбулентных течениях вязкая потеря трения пропорциональна квадрату массовой скорости потока жидкости. Пропорциональность выражается с точки зрения фактора трения Дарси. Для половины объема самый близкий порт A:
где f D является фактором трения Дарси, L является длиной трубы, CS A является площадью поперечного сечения трубы, и D H является трубой гидравлический диаметр. L Добавляет, сумма локальных сопротивлений, выраженных как длина. Гидравлический диаметр является эффективным диаметром, сопоставленным с сечениями и проспект и в противном случае, определенный от площади поперечного сечения трубы:
где P является периметром сечения. Для половины объема самый близкий порт B:
Корреляция Haaland дает для фактора трения Дарси в порте A:
где ε R является характеристической высотой микроскопических выступов, которые выравнивают канал потока. Параметры блоков Tube internal absolute roughness задают эту высоту. Аналогично в порте B:
В ламинарных течениях вязкая потеря трения прямо пропорциональна к массовой скорости потока жидкости. Пропорциональность выражается с точки зрения форм-фактора, эмпирическая константа раньше определяла количество эффекта формы трубы на потере трения. Для объема управления самый близкий порт A:
где ƛ является форм-фактором, заданным в параметрах блоков Shape factor for laminar flow viscous friction. Для половины объема самый близкий порт B:
Поток является бурным, когда число Рейнольдса превышает параметры блоков Turbulent flow lower Reynolds number limit. Это является пластинчатым, когда число Рейнольдса ниже параметров блоков Laminar flow upper Reynolds number limit. Промежуточный, поток является переходным. Переключатель между режимами потока сглажен с числовым смешиванием, примененным, чтобы удалить разрывы, которые, как известно, вызвали проблемы симуляции.
Вязкая потеря трения вычисляется от Хагенского номера. Вычисление применяется к ламинарным и турбулентным течениям одинаково. В половине объема самый близкий A:
где μ является динамической вязкостью, N R является количеством строк трубы в пучке труб, и Hg является Хагенским номером. Хагенский номер является функцией числа Рейнольдса, и это зависит от пучка труб geometry1. В половине объема самый близкий порт B:
Вязкая потеря трения основана на коэффициенте падения давления, эмпирическая мера перепада давления должна была выдержать массовую скорость потока жидкости. Вычисление применяется к ламинарным и турбулентным течениям одинаково. В половине объема самый близкий порт A:
где ξ является коэффициентом падения давления. В половине объема самый близкий порт B:
Энергия может создать и истощиться внутри. Энергетическая скорость накопления зависит от энергетических скоростей потока жидкости через границы канала. Энергия течет, в основном, адвекцией в портах и тепловой конвекцией в стене. Тепловая проводимость в жидкости играет роль в портах, но там адвекция доминирует, пока поток не замедляется близко к остановке. Проводимость чаще всего незначительна. В сыром воздухе, конденсированных дренажах и так лишает поток энтальпии, в действительности действуя как энергетический приемник — отклонение от двухфазной жидкости, в который конденсат (того, что часто является хладагентом) остается с потоком.
Энергия течет частично адвекцией и проводимостью через порты A1 и B1 и частично конвекцией в стене. Энергетическая скорость накопления:
где энергетическая скорость накопления, $\\, phi$ является энергетической скоростью потока жидкости, и Q является уровнем теплопередачи. Адвекция и проводимость оба фактора в энергетические скорости потока жидкости в портах. Уровень теплопередачи положителен, когда направлено от двухфазной жидкости до сырого воздуха. Тепло, потерянное от двухфазной жидкости, является теплом, полученным в сыром воздухе. Энергетическое накопление отражается частично в изменениях определенной внутренней энергии и частично в изменениях жидкой массы:
где u является определенной внутренней энергией.
Энергия течет частично адвекцией и проводимостью через порты A2 и B2 и частично конвекцией в стене. Конденсация влажности является приемником, вычитающим из сырого воздуха фрагмент его исходного содержимого энтальпии. Энергетическая скорость накопления:
где Q является уровнем теплопередачи, вычтенным из двухфазного жидкого канала и энергетической скорости потока жидкости, Cond ϕ то, что из-за конденсации влажности. Энергетическая скорость накопления отражается в изменениях определенной внутренней энергии и общей массы в канале потока:
Теплопередача чувствительна к фазе и рассматривается кусочной жидкой зоной. Жидкость, смесь и зоны пара являются логическими в двухфазной жидкости, но сырой воздух, который течет как пар только, не допускает такого различия. Чтобы выполнить вычисления теплопередачи затем, зональные контуры искусственно зеркально отражаются на сырой воздушной стороне, и двухфазным жидким зонам каждый дают соответствующую сырую воздушную зону. Зоны в паре равны в длине и упомянуты под названием фаза на двухфазной жидкой стороне.
Теплопередача происходит только между каждой зональной парой. Общий уровень теплопередачи между жидкостями является суммой по жидкости, смеси и зонам пара:
где нижний Z
обозначает (двухфазная жидкость) зону: жидкость (L
), смесь (M
) или пар (V
). Вычисления теплопередачи ниже применяются отдельно к каждой зоне, но для краткости пропущен индекс.
За исключением плотности в зоне смеси, двухфазные жидкие свойства являются зональными средними значениями. Сырые воздушные свойства являются средними значениями канала — или средними значениями по объединенной длине зон. Плотность в зоне смеси моделируется как функция качества пара:
где x является качеством пара, и ν является определенным объемом. Индексы обозначают вход (преобразуйте в нижний индекс In
), и выход (Out
) зоны смеси. Интеграл дает для плотности:
Жидкие состояния отличаются по своей обработке с жидким типом и расположением потока. Для двухфазной жидкости (сторона 1
в фигуре) и для сырого воздуха (сторона 2
) в параллельном или встречном расположении потока, зоны выравниваются продольно относительно потока. Массовая скорость потока жидкости () то же самое для всех зон. Зональная температура входа (T В) отличается между зонами с выходной температурой одного предоставления входной температуры следующего.
Для сырого воздуха в перекрестном расположении потока зоны выравниваются крестообразно относительно потока. Массовая скорость потока жидкости отличается между зонами и является частью общей массовой скорости потока жидкости. Та часть равна зональной части длины. Зональная температура входа является тем же самым для всех зон.
Уровень теплопередачи в зоне следует из метода NTU эффективности. Тот метод дает фактический уровень теплопередачи как часть его максимального теоретического значения. Часть является эффективностью теплообменника, ε:
Индексы Act
и Max
обозначают фактические и максимальные значения в жидкой зоне. Максимальный уровень теплопередачи происходит, когда изменение температуры в потоке, наименее способном к поглощению тепла, является самостоятельно максимумом. С точки зрения того перепада температур:
где C является уровнем теплоемкости, и T является температурой — здесь во входах (индекс В) двухфазной жидкости (2P
) и сырой воздух (MA
) зоны. Уровень теплоемкости измеряет простоту, с которой поток может поглотить тепло от своей среды. Поток с наименьшими пределами коэффициента производительности, и поэтому устанавливает, максимальный уровень теплопередачи, возможный между жидкостями. Нижний Min
указывает, что уровень теплоемкости является самым маленьким из двух:
Уровни теплоемкости каждый заданы с точки зрения соответствующих жидких свойств для зоны, рассмотренной как:
где c P является удельной теплоемкостью и массовая скорость потока жидкости. переопределенный, для вычислений теплопередачи, чтобы быть численно сглаженным и всегда положительным:
Квадратный корень гарантирует, что сглаживавшая переменная не понижается ниже нуля; — пороговая скорость потока жидкости массы очень около нуля — гарантирует это не достигает истинного нуля. Насыщение массовой скорости потока жидкости в небольшом пороге мешает уровню теплопередачи становиться неопределенным в мантиссе или инвертировать потоки.
Эффективность и максимальный уровень теплопередачи дают для фактического уровня теплопередачи в зоне:
В методе NTU эффективности блока эффективность является функцией уровня теплоемкости, C R, и количества модулей передачи, NTU:
Полное отношение является частью:
Нижний Max
указывает, что уровень теплоемкости является самым большим из числа жидкостей:
Количество модулей передачи:
R является полным тепловым сопротивлением между потоками, принятыми объединенная длина жидких зон. Отношение R/z является фрагментом того сопротивления, с которым сталкиваются в одной зоне — область вычислений теплопередачи, рассмотренных здесь.
Полное тепловое сопротивление R является суммой отдельных сопротивлений между потоками. Те сопротивления происходят из-за конвекции на влажных поверхностях стены, проводимости в слоях загрязнения, которые в зависимости от времени собираются на тех поверхностях и проводимости в толщине стены. Конвективные и загрязняющиеся сопротивления характерны для каждого из каналов потока. Сумма дает:
где U является конвективным коэффициентом теплопередачи, F является загрязняющимся фактором и A, Th является площадью поверхности теплопередачи, каждым для потока, обозначенного в индексе. R W является тепловым сопротивлением стены. Коэффициенты теплопередачи выводят от эмпирических корреляций между Рейнольдсом, Nusselt и числами Прандтля.
Площадь поверхности теплопередачи увеличивается с использованием пластин. Увеличение определяется частично тепловой эффективностью пластин — безразмерный номер, обычно меньший, чем 1
, задал как отношение фактических к идеальным уровням теплопередачи. Площадь поверхности теплопередачи является суммой первичной площади поверхности, или что не покрытый пластинами и эффективной площадью поверхности пластин:
A W является первичной площадью поверхности теплопередачи. A F и η F являются финансовой площадью поверхности и финансовой эффективностью. Эффективная площадь поверхности теплопередачи является продуктом двух.
Эффективность отличается по своему вычислению с расположением потока (параллельный поток, встречный поток или перекрестный поток) и со смешиванием условия (оба несмешанные потока, оба потока, смешанные или один смешанный поток). Вычисление основано на стандартных выражениях от литературы:
Параллельный поток:
Встречный поток:
Перекрестный поток с потоками каждый несмешанный:
Перекрестный поток с потоками каждый смешанный:
Перекрестный поток с только потоком самого большого смешанного коэффициента производительности:
Перекрестный поток с только потоком самого низкого смешанного коэффициента производительности:
Во время фазового перехода отношение теплоемкости опускается до нуля, и коллапс выражений эффективности к той же ограничивающей форме:
Фигура строит кривые эффективности (E) против количества модулей передачи (NTU). Кривые могут отличаться резко между расположениями потока с различием, становящимся более явными, когда отношение теплоемкости приближается к 1
. Из расположений потока встречный поток (ii в фигуре) является самым эффективным, сопровождается перекрестным потоком (iii.a –iii.d), и затем параллельным потоком (i).
Смесительное условие оказывает влияние с несмешанными потоками (iii.a), являющийся самыми эффективными и смешанными потоками (iii.b), являющийся наименьшим. Смешивание только потока с самым маленьким коэффициентом производительности (iii.c) имеет тенденцию понижать эффективность больше, чем смешивание только потока с самым большим коэффициентом производительности (iii.d). Изогнитесь iv является ограничивающей формой, сопоставленной с отношением теплоемкости 0
.
Обратите внимание на то, что конденсаторы и испарители, в которых фазовый переход обычно происходит, и для которого отношение теплоемкости поэтому часто близко к нулю, имеют в течение большой части времени кривую КПД, изображенную в iv. Расположение потока и смешивание условия имеют мало эффекта во время фазового перехода.
Коэффициент теплопередачи в зоне меняется в зависимости от среднего номера Nusselt в той зоне:
где Ню является цифрами Nusselt, и k является теплопроводностью. В двухфазной жидкости они каждый меняется в зависимости от фазы, и так получен отдельно для каждой зоны. В сыром воздухе, который всегда остается, смесь пара, тот же номер Nusselt и теплопроводность применяются ко всем зонам.
Номер Nusselt выводит от эмпирических корреляций между Рейнольдсом, Nusselt и числами Прандтля. Различные корреляции применяются в зависимости от режима потока в действительности (пластинчатый или бурный) и на геометрии потока канала (в трубах вне труб, или через каналы с типичной параметризацией). Вспоминание, что двухфазная жидкость всегда запускает внутренние трубы:
В трубах: В бурном сыром воздушном потоке, и в бурном двухфазном потоке в жидкости и зонах пара, номер Nusselt основан на корреляции Гниелинского. Поток является бурным, когда числа Рейнольдса превышают параметр Turbulent flow lower Reynolds number limit, заданный в блоке. Номер Nusselt затем:
где Ре является числом Рейнольдса, Ню является номером Nusselt, и Ре является числом Рейнольдса, каждый среднее значение для зоны, рассмотренной в вычислении. Фактором трения Дарси, f, является то же самое, используемое в расчетах давления.
В зоне смеси жидкого пара бурного двухфазного потока номер Nusselt базируется вместо этого на корреляции Каваллини-Цеккина. Корреляция усреднена по изменению в качестве пара через зону:
Или:
где x является качеством пара во входе рассмотренной зоны (преобразуйте в нижний индекс In
), или при выходе (преобразовывают в нижний индекс Out
). Индексы SL
и SV
указывают на количества, измеренные во влажном жидком и влажном паре, соответственно.
В ламинарном течении, для обеих жидкостей и для всех зон, номер Nusselt - то, который задал в параметрах блоков Nusselt number for laminar flow heat transfer для каждой жидкости. Поток является пластинчатым, когда число Рейнольдса ниже параметра Turbulent flow lower Reynolds number limit, заданного в блоке.
Выше параметра Laminar flow upper Reynolds number limit и ниже параметра Turbulent flow lower Reynolds number limit, поток является переходным. Переключатель между ламинарными и турбулентными течениями не является внезапным, но сглаженным. Сглаживание следует из числового смешивания чисел Рейнольдса и гарантирует, что проблемы симуляции не возникают из-за разрывов.
Через пучки труб: Как перепад давления для этой геометрии потока, номер Nusselt вычисляется от Хагенского номера. Вычисление зависит от выравнивания труб в банке — Inline
или Staggered
— и на пропорции между интервалом трубы и диаметром трубы:
где (5):
D является диаметром трубы, и l является интервалом трубы — продольный (преобразуйте в нижний индекс L
), поперечный (преобразовывают в нижний индекс T
), или диагональ (преобразовывают в нижний индекс D
). Диагональный интервал трубы является функцией продольного интервала и поперечного интервала:
В каналах с типичной параметризацией потока: номер Nusselt следует из уравнения Colburn. Уравнение применяется к ламинарным и турбулентным течениям одинаково, и оно коррелирует Рейнольдса, Nusselt и числа Прандтля строго с точки зрения эмпирических факторов, a, b и c. Факторы могут быть настроены от экспериментальных данных, допуская большую точность даже там, где параметризация трубы достаточна. От уравнения Colburn:
[1] Комитет по Стандарту ASHRAE. 2013 руководств ASHRAE: основные принципы. 2013.
[2] Браун, J. E. С. А. Клейн и Дж. В. Митчелл. "Модели эффективности для градирен и охлаждающихся обмоток". В Транзакциях ASHRAE, издании 95, № 2, 164-174, 1989.
[3] Çengel, J. Теплопередача и перемещение массы: практический подход. Бостон, MA: McGraw-Hill, 2007.
[4] Lebrun, J., Синь Дин, Дж.П. Эпп и М. Васакз. "Охлаждая обмоточные модели, которые будут использоваться в переходном и/или влажном теоретическом режимами анализе и экспериментальной валидации". Продолжения SSB, 405-411, 1990.
[5] Митчелл, J. W. Дж. Э. Браун. Принципы нагревания, вентиляции и кондиционирования воздуха в созданиях. Хобокен, NJ: John Wiley & Sons, 2013.
[6] Шах, R. K. и Д. П. Секулик. Основные принципы проекта теплообменника. Хобокен, NJ: Вайли, 2003.
[7] Белый, F. M. Гидроаэромеханика. Бостон, MA: McGraw-Hill, 1999.
Теплопередача E-NTU | Теплообменник (G-TL) | Теплообменник (TL-TL)