Интерфейс теплообменника (G)

Газовая сторона теплообменника

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Жидкие Сетевые интерфейсы / Теплообменники / Основные Компоненты

Описание

Часть моделей блока Heat Exchanger Interface (G) теплообменника, поток газа, чтобы охладиться или нагреться тепловым контактом со вторым выполнением жидкости напротив разделяемой стены. Используйте второй блок интерфейса теплообменника, чтобы смоделировать жидкую пару. Интерфейсы могут быть в различных жидких областях — например, один в Газе, другом в Тепловой Жидкости. Используйте блок E-NTU Heat Transfer, чтобы связать интерфейсы и получить тепловой поток между жидкостями.

Массовый баланс

Газ, будучи сжимаемым, отличается по плотности с давлением и температурой. Фиксированный объем канала потока может затем разместить переменную массу газа. Уровень, на который растет та масса, равен сумме массовых скоростей потока жидкости через порты:

$\dot{M} = {\dot{m}}_{A} + {\dot{m}}_{B},$

где $\dot{M}$ массовая скорость накопления и $\dot{m}$ массовая скорость потока жидкости. Индексы обозначают порт A и порт B. Массовая скорость потока жидкости положительна, когда направлено в газовый канал. Изменения в плотности являются внутренними к каналу и отражаются в массовой скорости накопления:

$\dot{M} = [{(\frac{\partial ρ}{\partial p})}_{u} \frac{d p}{d t} + {(\frac{\partial ρ}{\partial u})}_{p} \frac{d u}{d t}] V,$

где:

ρ является плотностью.
p является давлением.
u является определенной внутренней энергией.
V является объемом.

Баланс импульса

Поднятое давление во входном отверстии выдерживает поток против противодавления при выходе. Различие потеряно вязкому трению, частично благодаря выпуклостям в стене, из которой возникает главное падение давления. Локальные сопротивления, такие как изгибы, колена, и Тис, могут привести поток отдаляться с маленькими водоворотами по его следу, произведя незначительное падение давления. В спокойных течениях противостоящие силы находятся в балансе, и массовая скорость потока жидкости содержит постоянный.

Сила или импульс, баланс применяется отдельно к каждой половине газового объема. Данные показывают половину объемов в трубном пучке. Круги обозначают соответствие узлов портам (A и B) или жидкий объем (I). Жидкие состояния, такие как давление и температура и жидкие свойства, такие как плотность и вязкость, заданы исключительно в узлах.

Некоторые предположения применяются. Инерция потока незначительна. Поток быстро отвечает на изменения в давлении и таким образом, это всегда - близкое устойчивое состояние. Переходные процессы происходят, но в основном из-за сжимаемости, которая, путем связи плотности с давлением и температурой, налагает малую задержку на переходы массовой скорости потока жидкости. Проигнорированы другие источники и приемники импульса, такие как градиенты в голове повышения между портами или радиальная деформация стены канала. Баланс импульса для половины объема самый близкий порт A затем:

$p_{A} - p_{I} = Δ p_{f, A},$

где p является давлением в узле, обозначенном в индексе. Δp _{f, A} является общим падением давления из-за вязкого трения между узлом порта и внутренним узлом. Общее падение давления включает и крупную потерю и незначительную потерю. Для половины объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = Δ p_{f, B} .$

Вязкое трение

В турбулентных течениях вязкое падение давления отличается по пропорции к квадрату массовой скорости потока жидкости. В ламинарных течениях это отличается по пропорции к массовой скорости потока жидкости. Пропорция в каждом случае находится в безразмерном номере — факторе трения Дарси, коэффициенте падения давления, Числе Эйлера — заданный как константа, вычисленная от эмпирических корреляций или оцененная от интерполяционных таблиц. Номер и его источник зависят от установки Pressure loss parameterization.

Переключатель между ламинарными и турбулентными течениями основан на числе Рейнольдса. Выше параметра Turbulent flow upper Reynolds number limit поток является полностью бурным. Ниже параметра Laminar flow lower Reynolds number limit поток является полностью пластинчатым. Промежуточный, поток является переходным. Переходные потоки являются смешениями ламинарных и турбулентных течений с числовым сглаживанием, к которому применяются удаленные разрывы, которые, как известно, вызвали проблемы симуляции.

`Correlations for tubes`

Для труб применяется фактор трения Дарси. В половине объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{f_{DA} {\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |}{2 ρ_{A} D_{H} S_{Min}^{2}} (\frac{L + L_{Добавление}}{2}),$

где f _D является фактором трения Дарси в порте ограничения, L является длиной трубы, _CS A является площадью поперечного сечения трубы, и D _H является трубой гидравлический диаметр. L _{Добавляет}, добавленная длина трубы, которая, если бы используется вместо колен, Тиса, объединения и другие локальные сопротивления, соответственно воспроизвели бы незначительную вязкую потерю. Гидравлический диаметр является диаметром круга, равного в области к сечению трубы — эффективный диаметр для сечений трубы и проспект и в противном случае:

$D_{H} = \sqrt{\frac{4 A_{Min}}{π}} .$

Для половины объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{f_{D, B} {\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |}{2 ρ_{B} D_{H} A_{Min}^{2}} (\frac{L + L_{Добавление}}{2}) .$

В турбулентных течениях корреляция Haaland дает фактор трения Дарси. С числом Рейнольдса, оцененным в порте ограничения:

$f_{D} = {- 1.8 {журнал}_{10} [\frac{6.9}{Ре} + {(\frac{ϵ_{R}}{3.7 D_{H}})}^{1.11}]}^{-2},$

где ε _R является стенной шероховатостью, характеристической высотой выпуклостей на газовой стороне стенки трубы. Этот параметр задан в параметрах блоков Tube internal absolute roughness.

В ламинарных течениях фактор трения зависит от формы трубы, и это вычисляется от форм-фактора трубы:

$f_{D} = \frac{λ}{Ре},$

где ƛ является параметрами блоков Shape factor for laminar flow viscous friction. Число Рейнольдса вычисляется в порте ограничения как:

$Ре = \frac{D_{H} \dot{m}}{μ A_{Min}} .$

Замена в уравнение падения давления дает для половины объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{λ_{A} μ_{A} {\dot{m}}_{A}}{2 ρ_{A} D_{}^{H2} A_{Min}} (\frac{L + L_{Добавление}}{2}),$

Аналогично для половины объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{λ_{B} μ_{B} {\dot{m}}_{B}}{2 ρ_{B} D_{}^{H2} A_{Min}} (\frac{L + L_{Добавление}}{2}) .$

Постоянный коэффициент потерь

Для каналов кроме труб применяется коэффициент падения давления. Для турбулентных течений в половине объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{}{12} ξ \frac{{\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |}{2 ρ_{A} A_{Min}^{2}},$

где ξ является коэффициентом падения давления. Для турбулентных течений в половине объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{}{12} ξ \frac{{\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |}{2 ρ_{B} A_{Min}^{2}},$

Для ламинарных течений в половине объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{}{12} ξ {Ре}_{L} \frac{{\dot{m}}_{A} μ_{A}}{2 D_{H} ρ_{A} A_{Min}},$

где _ReL является параметрами блоков Laminar flow lower Reynolds number limit. Для ламинарных течений в половине объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{}{12} ξ {Ре}_{L} \frac{{\dot{m}}_{B} μ_{B}}{2 D_{H} ρ_{B} A_{Min}}$

`Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number`

Фактор трения Дарси применяется. Расчет давления является тем же самым, используемым для труб. Для половины объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{f_{DA} {\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |}{2 ρ_{A} D_{H} A_{Min}^{2}} (\frac{L + L_{Добавление}}{2}) .$

Для половины объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{f_{D, B} {\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |}{2 ρ_{B} D_{H} A_{Min}^{2}} (\frac{L + L_{Добавление}}{2}) .$

В бурном режиме фактор трения следует не от корреляции Haaland, а от сведенной в таблицу функции числа Рейнольдса:

$f_{D} = f_{D} (Ре) .$

Точки останова сведенной в таблицу функции выводят от векторных параметров блоков. Reynolds number vector for Darcy friction factor задает независимую переменную, и Darcy friction factor vector задает зависимую переменную. Между точками останова применяется линейная интерполяция. За пределами сведенной в таблицу области значений данных самая близкая точка останова определяет фактор трения.

В пластинчатом режиме фактор трения вычисляется что касается труб от форм-фактора ƛ:

$f_{D} = \frac{λ}{Ре} .$

`Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number`

Падение давления выражается с точки зрения Числа Эйлера. Вычисление зависит от режима потока. Для турбулентного течения в половине объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = {Eu}_{A} \frac{{\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |}{ρ_{A} A_{Min}^{2}},$

где Eu является Число Эйлера. Для турбулентного течения в половине объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = {Eu}_{A} \frac{{\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |}{ρ_{B} A_{Min}^{2}} .$

Число Эйлера является сведенной в таблицу функцией числа Рейнольдса:

$Eu = Eu (Ре) .$

Табличные точки останова выводят от векторных параметров. Reynolds number for Euler number задает независимую переменную, и Euler number vector задает зависимую переменную. Между точками останова применяется линейная интерполяция. За пределами сведенной в таблицу области значений данных самая близкая точка останова определяет Число Эйлера.

Для ламинарного течения в половине объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = {Eu}_{L} {Ре}_{L} \frac{{\dot{m}}_{A} μ_{A}}{4 D_{H} ρ_{A} A_{Min}},$

где _ReL является параметрами блоков Reynolds number upper bound for laminar flow, и _EuL является Число Эйлера, оцененное от сведенных в таблицу данных в том числе Рейнольдса. Для ламинарного течения в половине объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = {Eu}_{L} {Ре}_{L} \frac{{\dot{m}}_{B} μ_{B}}{4 D_{H} ρ_{B} A_{Min}},$

Энергетический баланс

Энергия накапливается на уровне, равном сумме его скоростей потока жидкости через границы канала. Энергия может течь адвекцией в портах и конвекцией в стене. Проводимость способствует в портах, но там это часто dwarved адвекцией, пока поток не замедляется очень близко к остановке. Его эффект чаще всего незначителен, сохраните для случаев, в которых поток является мантиссой или в ходе инвертирования. Баланс энергетических скоростей потока жидкости дает для энергетической скорости накопления:

${\dot{E}}_{2P} = ϕ_{A} + ϕ_{B} + Q,$

где $\dot{E}$ энергетическая скорость накопления, ϕ является энергетической скоростью потока жидкости, и Q является уровнем теплопередачи. Адвекция и проводимость отражаются в ϕ, и конвекция отражается в Q. Уровень теплопередачи положителен, когда направлено в газовый объем. Энергетическое накопление отражается в изменениях внутренней энергии на единицу массы — или определенной внутренней энергии — и в изменениях общей массы:

$\dot{E} = M \dot{u} + u \dot{M},$

где u является определенной внутренней энергией.

Уровень теплопередачи

Теплопередача со второй жидкостью, функцией теплообменника, происходит на шагах: посредством конвекции в жидких интерфейсах, проводимости через слои загрязнения, которое в зависимости от времени имеет тенденцию основываться на них и проводимости через толщину стены.

Передача расширяет вне газового канала и таким образом, это берет другие блоки к модели полностью. Второй блок Heat Exchanger Interface обычно получает второй канал потока, в то время как блок E-NTU Heat Transfer получает тепловой поток через стену. Параметры теплопередачи, характерные для газового канала, но требуемые блоком E-NTU Heat Transfer, доступны через порты физического сигнала:

Выходные параметры Port C уровень теплоемкости, мера простоты, с которой поток газа может поглотить тепло и ключевой аргумент в вычислении количества модулей теплопередачи (NTU). Уровень теплоемкости вычисляется как:

$C_{R} = c_{p} \dot{m},$
где C _R является уровнем теплоемкости, и c _p является удельной теплоемкостью.
Port HC выходные параметры средний коэффициент теплопередачи для конвекции между жидкостью и стеной:

$U = \frac{U_{A} + U_{B}}{2} .$
Если коэффициент теплопередачи обработан как константа, ее значение универсально через канал потока, и ее среднее значение равно заданной константе. Если коэффициент теплопередачи является переменным, он вычисляется в каждом порте от выражения:

$U = \frac{\nu k}{D_{H, Q}},$
где Ню является номером Nusselt, k является теплопроводностью, и D _{H, Q} является измененным гидравлическим диаметром. Гидравлический диаметр D _{H, Q} вычисляется как:

$D_{H, Q} = \frac{4 A_{Min} L_{Q}}{S_{Q}},$
где S _Q является параметрами блоков Heat transfer surface area, и L _Q является параметрами блоков Length of flow path for heat transfer.
Средний коэффициент теплопередачи имеет нижнюю границу в параметрах блоков Minimum gas-wall heat transfer coefficient.

Номер Nusselt

Номер Nusselt выводит от эмпирических корреляций между Рейнольдсом, Nusselt и числами Прандтля. Несколько таких корреляций доступны. Используйте параметры блоков Heat transfer coefficient specification, чтобы выбрать одно самое подходящее для данных под рукой.

Самая простая параметризация, Constant heat transfer coefficient, получает коэффициент теплопередачи непосредственно как параметры блоков, Gas-wall heat transfer coefficient value. Correlations for tubes использует аналитические выражения с постоянными или расчетными параметрами, чтобы получить зависимость номера Nusselt от режима потока в случае потоков трубы.

Остающаяся параметризация является сведенными в таблицу функциями числа Рейнольдса. Используйте их, чтобы лучше получить изменения в номере Nusselt — и аналогично в коэффициенте теплопередачи — через режимы потока. Функции выводят из матриц обычно экспериментальных данных, связывая число Рейнольдса с фактором Colburn, в одном случае, и Рейнольдсе и числах Прандтля к номеру Nusselt, в другом.

`Constant heat transfer coefficient`

Коэффициент теплопередачи является константой. Его значение задано в параметрах блоков Gas-wall heat transfer coefficient value. Номер Nusselt, не будучи аргументом коэффициента, не показывает в вычислениях блока. Используйте эту параметризацию в качестве простого приближения в потоках газа, ограниченных пластинчатым в режиме.

`Correlation for tubes`

Номер Nusselt зависит от режима потока. В турбулентных течениях его значение изменяется в пропорции к числу Рейнольдса. Вычисление основано на корреляции Gnielisnki:

$\nu = \frac{\frac{f}{8} (Ре - 1000) PR}{1 + 12.7 \sqrt{\frac{f}{8} ({PR}^{2 / 3} - 1)}},$

где Ре является числом Рейнольдса, Ню является номером Nusselt, и PR является числом Прандтля. Фактором трения, f, является то же самое, показанное в вычислениях падения давления для труб. В ламинарных течениях номер Nusselt является константой. Его значение затем получено из параметров блоков Nusselt number for laminar flow heat transfer, обозначил _NuL:

$\nu = \nu_{L} .$

Поток является полностью бурным, когда число Рейнольдса превышает параметры блоков Turbulent flow upper Reynolds number limit. Это является полностью пластинчатым, когда число Рейнольдса ниже параметров блоков Laminar flow lower 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.

`Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number`

Номер Nusselt отличается по пропорции к числу Рейнольдса. Вычисление основано на уравнении Colburn. Переменный коэффициент, известный как j Colburn - фактор, кодирует пропорциональность между безразмерными числами:

$\nu = j ({Ре}_{Q}) {Ре}_{Q} {PR}^{1 / 3} .$

_ReQ является числом Рейнольдса, вычисленным от измененного гидравлического диаметра, D _Q, и от минимальной области свободного потока канала, _Min A:

${Ре}_{Q} = \frac{\dot{m} D_{H, Q}}{A_{Min} μ}$

`Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number \& Prandtl number`

Номер Nusselt является сведенной в таблицу функцией Рейнольдса и чисел Прандтля. Линейная интерполяция применяется между табличными точками останова. Reynolds number vector for Nusselt number, Prandlt number vector for Nusselt number и параметры блоков Nusselt number table задают те точки останова:

$\nu = \nu ({Ре}_{Q}, PR) .$

Сведенное в таблицу число Рейнольдса должно быть вычислено с помощью специального гидравлического диаметра D _{H, Q}.

Порты

Сохранение

развернуть все

Порт `A` — Gas
газ

Открытие для газа, чтобы войти и выйти из его стороны теплообменника.

Порт `B` — Gas
газ

Открытие для газа, чтобы войти и выйти из его стороны теплообменника.

`H` Тепловой контур
тепловой

Тепловой контур между жидкостью смоделировал и стена, которая разделяет его от потока, с которым это должно обмениваться теплом.

Входной параметр

развернуть все

`C` Уровень теплоемкости
физический сигнал

Мгновенное значение уровня теплоемкости для потока газа.

`HC` — Коэффициент теплопередачи
физический сигнал

Мгновенное значение коэффициента теплопередачи между потоком газа и стеной.

Параметры

развернуть все

Вкладка параметров

`Minimum free-flow area` — Площадь поперечного сечения потока образовывает канал в его самой узкой точке
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придал квадратную форму

Площадь поперечного сечения потока образовывает канал в его самой узкой точке. Если канал является набором каналов, труб, слотов или канавок, областью является сумма областей в наборе — минус поглощение газов из-за стен, гребней, пластин или других барьеров.

`Hydraulic diameter for pressure loss` — Эффективный диаметр потока образовывает канал в его самой узкой точке
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Эффективный внутренний диаметр потока в его самой узкой точке. Для каналов, не круговых в сечении, тот диаметр имеет мнимый круг, равный в области к сечению потока. Его значение является отношением минимальной области свободного потока к одной четверти его грубого периметра.

Если канал является набором каналов, труб, слотов или канавок, грубый периметр является суммой периметров в наборе. Если канал является одним каналом или трубой, и это является круговым в сечении, гидравлический диаметр совпадает с истинным диаметром.

`Gas volume` — Суммарный объем жидкости содержится в канале потока
`0.01 m^3` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придал квадратную форму

Суммарный объем жидкости содержится в газовом или тепловом жидком канале потока.

`Laminar flow upper Reynolds number limit` — Запустите перехода между пластинчатыми и бурными зонами
`2000` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Запустите перехода между пластинчатыми и бурными зонами. Выше этого номера хватаются инерционные силы, и поток прогрессивно становится бурным. Значение по умолчанию является характеристическим для круговых каналов и труб со сглаженными поверхностями.

`Turbulent flow lower Reynolds number limit` — Конец перехода между пластинчатыми и бурными зонами
`4000` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Конец перехода между пластинчатыми и бурными зонами. Ниже этого номера хватаются вязкие силы, и поток прогрессивно становится пластинчатым. Значение по умолчанию является характеристическим для круговых каналов и труб со сглаженными поверхностями.

`Pressure loss parameterization` — Математическая модель для падения давления вязким трением
`constant loss coefficient` (значение по умолчанию) | `correlations for tubes` | `Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number` | `Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number`

Математическая модель для падения давления вязким трением. Эта установка определяет который выражения использовать для вычисления и который параметры блоков задать, как введено. Смотрите Интерфейс Теплообменника (G) и Интерфейс Теплообменника (TL) блоки для вычислений параметризацией.

`Pressure loss coefficient` — Совокупный коэффициент потерь для всех сопротивлений потока между портами
`0.1` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Совокупный коэффициент потерь для всех сопротивлений потока в канале потока — включая стенное трение, ответственное за крупную потерю и локальные сопротивления, из-за изгибов, колен и других изменений геометрии, ответственных за незначительную потерю.

Коэффициент потерь является эмпирическим безразмерным номером, обычно раньше выражал падение давления из-за вязкого трения. Это может быть вычислено от экспериментальных данных или, в некоторых случаях, получено из таблиц данных продукта.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Constant loss coefficient.

`Length of flow path from inlet to outlet` — Расстояние переместилось от порта до порта
`1 m` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр с единицами длины

Общее расстояние поток должно переместиться, чтобы достигнуть через порты. В многопроходных обменниках интерпретатора-и-трубы общее расстояние является суммой по всем передачам интерпретатора. В трубных пучках, гофрируемых пластинах и других каналах, в которых поток разделен в параллельные ответвления, это - дистанция, преодоленная за одно ответвление. Чем дольше путь к потоку, тем более крутой главное падение давления из-за вязкого трения в стене.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Correlations for tubes и Tabulated data - Darcy friction factor vs Reynolds number.

`Aggregate equivalent length of local resistances` — Совокупное незначительное падение давления, выраженное как длина
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Совокупное незначительное падение давления, выраженное как длина. Эта длина состоит в том что, который все локальные сопротивления, такие как колена, Тис, и объединения, добавили бы в путь к потоку, если бы в их месте было простое стенное расширение. Чем больше эквивалентная длина, тем более крутой незначительное падение давления из-за локальных сопротивлений.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Correlations for tubes.

`Internal surface absolute roughness` — Средняя высота поверхностных выступов позади стенного трения
`15e-6 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Средняя высота поверхностных выступов, из которых возникает стенное трение. Более высокие выступы означают более грубую стену для большего количества трения и так более крутое падение давления. Поверхностная шероховатость показывает в корреляции Haaland, от которой фактор трения Дарси выводит и от которого зависит вычисление падения давления.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Correlations for tubes.

`Laminar friction constant for Darcy friction factor` — Исправление падения давления для сечения потока в условиях ламинарного течения
`64` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Исправление падения давления для сечения потока в условиях ламинарного течения. Этот параметр обычно упоминается как форм-фактор. Его отношение к числу Рейнольдса дает фактор трения Дарси для вычисления падения давления в пластинчатой зоне. Значение по умолчанию принадлежит цилиндрическим каналам и трубам.

Форм-фактор выводит для определенных форм из решения Навье - Топит уравнения. Квадратный канал имеет форм-фактор 56, прямоугольный канал с соотношением сторон 2:1 имеет форм-фактор 62, и кольцевая труба имеет форм-фактор 96, как делает тонкий кабелепровод между параллельными пластинами.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Correlations for tubes.

`Reynolds number vector for Darcy friction factor` — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для фактора трения Дарси
безразмерный числовой массив

Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для фактора трения Дарси. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить фактор трения Дарси в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Числа Рейнольдса должны быть больше, чем нуль и увеличиться монотонно слева направо. Они могут охватить через пластинчатые, переходные, и бурные зоны. Их номер должен равняться размеру параметра Darcy friction factor vector, с которым они должны объединиться, чтобы завершить сведенные в таблицу точки останова.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.

`Darcy friction factor vector` — Фактор трения дарси в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса
безразмерный числовой массив

Фактор трения Дарси в каждой точке останова в ее интерполяционной таблице по числу Рейнольдса. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить фактор трения Дарси в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Факторы трения Дарси не должны быть отрицательными, и они должны выровняться слева направо в порядке увеличивающегося числа Рейнольдса. Их номер должен равняться размеру параметра Reynolds number vector for Darcy friction factor, с которым они должны объединиться, чтобы завершить сведенные в таблицу точки останова.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.

`Reynolds number vector for Euler number` — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для Числа Эйлера
безразмерный числовой массив

Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для Числа Эйлера. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить Число Эйлера в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Числа Рейнольдса должны быть больше, чем нуль и увеличиться монотонно слева направо. Они могут охватить через пластинчатые, переходные, и бурные зоны. Их номер должен равняться размеру параметра Euler number vector, с которым они должны объединиться, чтобы завершить сведенные в таблицу точки останова.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number.

`Euler number vector` — Число Эйлера в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса
безразмерный числовой массив

Число Эйлера в каждой точке останова в ее интерполяционной таблице по числу Рейнольдса. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить Число Эйлера в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Числа Эйлера не должны быть отрицательными, и они должны выровняться слева направо в порядке увеличивающегося числа Рейнольдса. Их номер должен равняться размеру параметра Reynolds number vector for Euler number, с которым они должны объединиться, чтобы завершить сведенные в таблицу точки останова.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Pressure loss parameterization Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number.

`Heat transfer parameterization` — Математическая модель для теплопередачи между жидкостью и стеной
`Constant heat transfer coefficient` (значение по умолчанию) | `Correlations for tubes` | `Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number` | `Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number`

Математическая модель для теплопередачи между жидкостью и стеной. Выбор модели определяет который выражения применяться и который параметры задать для вычисления теплопередачи. Смотрите блок E-NTU Heat Transfer для вычислений параметризацией.

`Gas-wall heat transfer coefficient` — Коэффициент теплопередачи для конвекции между жидкостью и стеной
`0.4 m^2` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Коэффициент теплопередачи для конвекции между жидкостью и стеной. Сопротивление из-за загрязнения получено отдельно в параметре Fouling factor.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Constant heat transfer coefficient.

`Heat transfer surface area` — Эффективная площадь поверхности, используемая в теплопередаче между жидкостью и стеной
`0.4 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придал квадратную форму

Эффективная площадь поверхности, используемая в теплопередаче между жидкостью и стеной. Эффективная площадь поверхности является суммой первичных и вторичных площадей поверхности или теми из стены, где это представлено жидкости, и пластин, если кто-либо используется. Финансовая площадь поверхности обычно масштабируется финансовым коэффициентом полезного действия.

`Length of flow path for heat transfer` — Характеристическая длина, пересеченная в теплопередаче между жидкостью и стеной
`1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Характеристическая длина, пересеченная в теплопередаче между жидкостью и стеной. Эта длина включает вычисление гидравлического диаметра, от которого коэффициент теплопередачи и число Рейнольдса, как задано в сведенной в таблицу параметризации теплопередачи, выводят.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number или Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number.

`Nusselt number for laminar flow heat transfer` — Постоянный принятый для номера Nusselt в ламинарном течении
`3.66` (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Постоянный принятый для номера Nusselt в ламинарном течении. Номер Nusselt включает вычисление коэффициента теплопередачи между жидкостью и стеной, от которой зависит уровень теплопередачи. Значение по умолчанию принадлежит цилиндрическим каналам и трубам.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Correlations for tubes.

`Reynolds number vector for Colburn factor` — Значения числа Рейнольдса, в котором можно задать данные о факторе Colburn
безразмерный числовой массив

Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для фактора Colburn. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить фактор Colburn в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Числа Рейнольдса должны быть больше, чем нуль и увеличиться монотонно слева направо. Они могут охватить через пластинчатые, переходные, и бурные зоны. Их номер должен равняться размеру параметра Colburn factor vector, с которым они должны объединиться, чтобы завершить сведенные в таблицу точки останова.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number.

`Colburn factor vector` — Фактор Colburn в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса
безразмерный числовой массив

Фактор Colburn в каждой точке останова в ее интерполяционной таблице по числу Рейнольдса. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить Число Эйлера в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Факторы Colburn не должны быть отрицательными, и они должны выровняться слева направо в порядке увеличивающегося числа Рейнольдса. Их номер должен равняться размеру параметра Reynolds number vector for Colburn factor, с которым они должны объединиться, чтобы завершить сведенные в таблицу точки останова.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number.

`Reynolds number vector for Nusselt number` — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt
безразмерный числовой массив

Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt. Таблица является двухсторонней, и с Рейнольдсом и с числами Прандтля, служащими независимыми координатами. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить номер Nusselt в любом числе Рейнольдса. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Числа Рейнольдса должны быть больше, чем нуль и увеличиться монотонно слева направо. Они могут охватить через пластинчатые, переходные, и бурные зоны. Размер вектора должен равняться количеству строк в параметре Nusselt number table. Если таблица имеет строки m и столбцы n, вектор числа Рейнольдса должен быть элементами m долго.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number.

`Prandtl number vector for Nusselt number` — Число Прандтля в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt
безразмерный числовой массив

Число Прандтля в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt. Таблица является двухсторонней, и с Рейнольдсом и с числами Прандтля, служащими независимыми координатами. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить номер Nusselt в любом числе Прандтля. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest.

Числа Prandlt должны быть больше, чем нуль и увеличиться монотонно слева направо. Они могут охватить через пластинчатые, переходные, и бурные зоны. Размер вектора должен равняться количеству столбцов в параметре Nusselt number table. Если таблица имеет строки m и столбцы n, вектор числа Прандтля должен быть элементами n долго.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number.

`Nusselt number table, Nu (Re,Pr)` — Номер Nusselt в каждой точке останова в интерполяционной таблице по Рейнольдсу и числам Прандтля
безразмерный числовой массив

Номер Nusselt в каждой точке останова в ее интерполяционной таблице по Рейнольдсу и числам Прандтля. Блок меж - и экстраполирует точки останова, чтобы получить номер Nusselt в любой паре Рейнольдса и чисел Прандтля. Интерполяция является типом linear MATLAB, и экстраполяцией является nearest. Путем определения номера Nusselt таблица питает вычисление, от которого коэффициент теплопередачи между жидкостью и стеной выводит.

Числа Nusselt должны быть больше, чем нуль. Они должны выровняться сверху донизу в порядке увеличивающегося числа Рейнольдса и слева направо в порядке увеличения чисел Prandlt. Количество строк должно равняться размеру параметра Reynolds number vector for Nusselt number, и количество столбцов должно равняться размеру параметра Prandtl number vector for Nusselt number.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Heat transfer parameterization Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number & Prandtl number.

`Threshold mass flow rate for flow reversal` — Верхняя граница численно сглаживает область для массовой скорости потока жидкости
`1e-3 kg/s` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами массы в единицу времени

Массовая скорость потока жидкости, ниже которой ее значение численно сглаживается, чтобы избежать разрывов, которые, как известно, произвели ошибки симуляции в нулевом потоке. Смотрите блок Simple Heat Exchanger Interface (G) (на котором вариант Simple Model базируется) для детали о вычислениях.

Вкладка переменных

`Pressure of gas volume` — Давление в газовом канале в начале симуляции
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами давления

Давление в газовом канале в начале симуляции.

`Temperature of gas volume` — Температура в газовом канале в начале симуляции
`293.15 K` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами температуры

Температура в газовом канале в начале симуляции

`Density of gas volume` — Плотность в газовом канале в начале симуляции
`1.2 kg/m^3` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами массы по длине возведен в куб

Плотность в газовом канале в начале симуляции

Документация

Интерфейс теплообменника (G)

Описание

Массовый баланс

Баланс импульса

Вязкое трение

Correlations for tubes

Постоянный коэффициент потерь

Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number

Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number

Энергетический баланс

Уровень теплопередачи

Номер Nusselt

Constant heat transfer coefficient

Correlation for tubes

Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number

Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number \& Prandtl number

Порты

Сохранение

Порт A — Gas газ

Порт B — Gas газ

H Тепловой контур тепловой

Входной параметр

C Уровень теплоемкости физический сигнал

HC — Коэффициент теплопередачи физический сигнал

Параметры

Вкладка параметров

Hydraulic diameter for pressure loss — Эффективный диаметр потока образовывает канал в его самой узкой точке 0.1 m (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Gas volume — Суммарный объем жидкости содержится в канале потока 0.01 m^3 (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придал квадратную форму

Laminar flow upper Reynolds number limit — Запустите перехода между пластинчатыми и бурными зонами 2000 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Turbulent flow lower Reynolds number limit — Конец перехода между пластинчатыми и бурными зонами 4000 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Pressure loss coefficient — Совокупный коэффициент потерь для всех сопротивлений потока между портами 0.1 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Зависимости

Length of flow path from inlet to outlet — Расстояние переместилось от порта до порта 1 m (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр с единицами длины

Зависимости

Aggregate equivalent length of local resistances — Совокупное незначительное падение давления, выраженное как длина 0.1 m (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Internal surface absolute roughness — Средняя высота поверхностных выступов позади стенного трения 15e-6 m (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Laminar friction constant for Darcy friction factor — Исправление падения давления для сечения потока в условиях ламинарного течения 64 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Зависимости

Reynolds number vector for Darcy friction factor — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для фактора трения Дарси безразмерный числовой массив

Зависимости

Darcy friction factor vector — Фактор трения дарси в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса безразмерный числовой массив

Зависимости

Reynolds number vector for Euler number — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для Числа Эйлера безразмерный числовой массив

Зависимости

Euler number vector — Число Эйлера в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса безразмерный числовой массив

Зависимости

Gas-wall heat transfer coefficient — Коэффициент теплопередачи для конвекции между жидкостью и стеной 0.4 m^2 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Зависимости

Length of flow path for heat transfer — Характеристическая длина, пересеченная в теплопередаче между жидкостью и стеной 1 m (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Nusselt number for laminar flow heat transfer — Постоянный принятый для номера Nusselt в ламинарном течении 3.66 (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

Зависимости

Reynolds number vector for Colburn factor — Значения числа Рейнольдса, в котором можно задать данные о факторе Colburn безразмерный числовой массив

Зависимости

Colburn factor vector — Фактор Colburn в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса безразмерный числовой массив

Зависимости

Reynolds number vector for Nusselt number — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt безразмерный числовой массив

Зависимости

Prandtl number vector for Nusselt number — Число Прандтля в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt безразмерный числовой массив

Зависимости

Nusselt number table, Nu (Re,Pr) — Номер Nusselt в каждой точке останова в интерполяционной таблице по Рейнольдсу и числам Прандтля безразмерный числовой массив

Зависимости

Вкладка переменных

Pressure of gas volume — Давление в газовом канале в начале симуляции 0.101325 MPa (значение по умолчанию) | скаляр с единицами давления

Temperature of gas volume — Температура в газовом канале в начале симуляции 293.15 K (значение по умолчанию) | скаляр с единицами температуры

Density of gas volume — Плотность в газовом канале в начале симуляции 1.2 kg/m^3 (значение по умолчанию) | скаляр с единицами массы по длине возведен в куб

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Введенный в R2019a

Документация Simscape Fluids

Поддержка

`Correlations for tubes`

`Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number`

`Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number`

`Constant heat transfer coefficient`

`Correlation for tubes`

`Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number`

`Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number \& Prandtl number`

Порт `A` — Gas
газ

Порт `B` — Gas
газ

`H` Тепловой контур
тепловой

`C` Уровень теплоемкости
физический сигнал

`HC` — Коэффициент теплопередачи
физический сигнал

`Hydraulic diameter for pressure loss` — Эффективный диаметр потока образовывает канал в его самой узкой точке
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

`Gas volume` — Суммарный объем жидкости содержится в канале потока
`0.01 m^3` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придал квадратную форму

`Laminar flow upper Reynolds number limit` — Запустите перехода между пластинчатыми и бурными зонами
`2000` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

`Turbulent flow lower Reynolds number limit` — Конец перехода между пластинчатыми и бурными зонами
`4000` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

`Pressure loss coefficient` — Совокупный коэффициент потерь для всех сопротивлений потока между портами
`0.1` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

`Length of flow path from inlet to outlet` — Расстояние переместилось от порта до порта
`1 m` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр с единицами длины

`Aggregate equivalent length of local resistances` — Совокупное незначительное падение давления, выраженное как длина
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

`Internal surface absolute roughness` — Средняя высота поверхностных выступов позади стенного трения
`15e-6 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

`Laminar friction constant for Darcy friction factor` — Исправление падения давления для сечения потока в условиях ламинарного течения
`64` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

`Reynolds number vector for Darcy friction factor` — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для фактора трения Дарси
безразмерный числовой массив

`Darcy friction factor vector` — Фактор трения дарси в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса
безразмерный числовой массив

`Reynolds number vector for Euler number` — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для Числа Эйлера
безразмерный числовой массив

`Euler number vector` — Число Эйлера в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса
безразмерный числовой массив

`Gas-wall heat transfer coefficient` — Коэффициент теплопередачи для конвекции между жидкостью и стеной
`0.4 m^2` (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

`Length of flow path for heat transfer` — Характеристическая длина, пересеченная в теплопередаче между жидкостью и стеной
`1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

`Nusselt number for laminar flow heat transfer` — Постоянный принятый для номера Nusselt в ламинарном течении
`3.66` (значение по умолчанию) | положительный безразмерный скаляр

`Reynolds number vector for Colburn factor` — Значения числа Рейнольдса, в котором можно задать данные о факторе Colburn
безразмерный числовой массив

`Colburn factor vector` — Фактор Colburn в каждой точке останова в интерполяционной таблице по числу Рейнольдса
безразмерный числовой массив

`Reynolds number vector for Nusselt number` — Число Рейнольдса в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt
безразмерный числовой массив

`Prandtl number vector for Nusselt number` — Число Прандтля в каждой точке останова в интерполяционной таблице для номера Nusselt
безразмерный числовой массив

`Nusselt number table, Nu (Re,Pr)` — Номер Nusselt в каждой точке останова в интерполяционной таблице по Рейнольдсу и числам Прандтля
безразмерный числовой массив

`Pressure of gas volume` — Давление в газовом канале в начале симуляции
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами давления

`Temperature of gas volume` — Температура в газовом канале в начале симуляции
`293.15 K` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами температуры

`Density of gas volume` — Плотность в газовом канале в начале симуляции
`1.2 kg/m^3` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами массы по длине возведен в куб

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.