Condenser Evaporator (2P-MA)

Теплообменник для систем с жидкостями, восприимчивыми к фазовому переходу

Библиотека:
Simscape / Жидкости / Интерфейсы Гидросистемы / Теплообменники

Описание

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 свойствами жидкости 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, в процессе моделирования.

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 стенки, 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 стенку. Передача частично конвекцией, где жидкость соответствует стенке, и частично проводимостью, в толщине стенки. 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.

Расположения потока, конфигурации, смешивание и пластины

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.

Расположения потока

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 Cross flow опции. 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 в процессе моделирования между портами. Для точности выберите расположение потока, сопоставимое с ожидаемыми условиями потока в модели.

Конфигурации потока

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 типовую параметризацию, одно менее подробное в ее вычислениях, но лучше удовлетворенный для нетрадиционных каналов потока, не в противном случае полученных в блоке. Как рабочая жидкость, 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 параметрируются 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) типовой 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. Стрелы дают направления потоков для перекрестного расположения потока.

Смешивание

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 стенки. Такое перемещение служит, чтобы выровнять температурные изменения 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 ветви и, если пакет не уменьшается до одной трубы, всегда не смешано. Поток вокруг пучков труб может быть разделен на подобные ветви (например, широкими пластинами пластины), 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 одной жидкости производит поперечное температурное изменение второй жидкости, которую может выровнять смешивание. В параллельных и встречных расположениях потока продольное температурное изменение одной жидкости производит продольное температурное изменение 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.

Пластины

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 КПД, заданном как отношение фактических к идеальным уровням теплопередачи. Каналы потока просты, если финансовая площадь поверхности задана как 0 и с плавниками в противном случае.

Баланс массы

Жидкости, будучи сжимаемыми и восприимчивыми к фазовому переходу, могут варьироваться 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 расходов жидкости, и поэтому массовая скорость накопления, отличаются между каналами потока и рассматриваются отдельно для каждого.

Двухфазная жидкость

Массовые потоки через одни только порты A1 и B1. Массовая скорость накопления:

${\dot{M}}_{2P} = {\dot{m}}_{A1} + {\dot{m}}_{B1},$

где $\dot{M}$ массовая скорость накопления и $\dot{m}$ массовый расход жидкости. Индексы обозначают жидкую область (2P для двухфазной жидкости) и доменные порты (A1 и B1). Массовый расход жидкости в порте положителен, когда направлено в канал. Масса в канале является продуктом объема жидкости (V) и средняя плотность в ее границах (ρ):

$M_{2P} = ρ_{2P} V_{2P},$

Изменения плотности, когда они являются внутренними к каналу, отражаются в массовой скорости накопления:

${\dot{M}}_{2P} = {[{(\frac{\partial ρ}{\partial p})}_{u} \frac{d p}{d t} + {(\frac{\partial ρ}{\partial u})}_{p} \frac{d u}{d t} + ρ_{L} \frac{d z_{L}}{d t} + ρ_{M} \frac{d z_{M}}{d t} + ρ_{V} \frac{d z_{V}}{d t}]}_{2P} V_{2P},$

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:

${(\frac{\partial ρ}{\partial p})}_{u} = z_{L} {(\frac{\partial ρ}{\partial p})}_{u, L} + z_{M} {(\frac{\partial ρ}{\partial p})}_{u, M} + z_{V} {(\frac{\partial ρ}{\partial p})}_{u, V} .$

Для второй частной производной:

${(\frac{\partial ρ}{\partial u})}_{p} = z_{L} {(\frac{\partial ρ}{\partial u})}_{p, L} + z_{M} {(\frac{\partial ρ}{\partial u})}_{p, M} + z_{V} {(\frac{\partial ρ}{\partial u})}_{p, V} .$

Сырой воздух

Масса течет частично через порты A2 и B2. Конденсация влажности является приемником, вычитающим из сырого воздуха часть его исходной массы. Массовая скорость накопления:

${\dot{M}}_{MA} = {\dot{m}}_{A2} + {\dot{m}}_{B2} - {\dot{m}}_{Cond},$

Индексы обозначают жидкую область (MA для сырого воздуха), доменные порты (A2 и B2), и тип фазового перехода (Cond для конденсации влажности). Изменения 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 стенке. Накопление влажности отражается в его массовой части в объеме жидкости и в общей массе того объема:

${\dot{x}}_{w} M_{MA} + x_{w} {\dot{M}}_{MA} = {\dot{m}}_{w, A2} + {\dot{m}}_{g, B2} - {\dot{m}}_{Cond},$

где x обозначает массовую часть и индекс w обозначает водяной пар. Массовая часть влажности является также удельной влажностью потока. Газ трассировки не уплотняет и так ограничивается, чтобы течь через порты:

${\dot{x}}_{g} M_{MA} + x_{g} {\dot{M}}_{MA} = {\dot{m}}_{g, A2} + {\dot{m}}_{g, B2},$

где индекс g обозначает газ трассировки.

Баланс импульса

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.

Рисунок показывает 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. Индекс 1 соответствует двухфазному потоку (называемый стороной 1 в блоке) и индекс 2 к сырому воздушному потоку (сторона 2 в блоке).

Вязкое трение

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 типовой параметризацией. Для потока в трубах вязкое вычисление трения зависит также от режима течения — ламинарный, переходный, или турбулентный.

В трубах

В турбулентных течениях вязкая потеря на трение пропорциональна квадрату массового расхода жидкости. Пропорциональность выражается в терминах коэффициента трения Дарси. Для половины объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{f_{D} {\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |}{2 ρ D_{H} A_{Cs}^{2}} (\frac{L + L_{Add}}{2})$

где f _D является коэффициентом 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 из площади поперечного сечения трубы:

$D_{H} = \frac{4 A_{CS}}{P},$

где P является периметром сечения. Для половины объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{f_{D} {\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |}{2 ρ D_{H} A_{Cs}^{2}} (\frac{L + L_{Add}}{2}) .$

Корреляция Haaland дает для коэффициента трения Дарси в порте A:

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

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:

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

В ламинарных течениях вязкая потеря на трение прямо пропорциональна массовому расходу жидкости. Пропорциональность выражается в терминах масштабного фактора, эмпирическая константа раньше определяла количество эффекта формы трубы на потере на трение. Для объема управления самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{λ μ {\dot{m}}_{A}}{2 ρ D_{H}^{2} A} (\frac{L + L_{Add}}{2}),$

где ƛ является масштабным фактором, заданным в параметрах блоков Shape factor for laminar flow viscous friction. Для половины объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{λ μ {\dot{m}}_{B}}{2 ρ D_{H}^{2} A} (\frac{L + L_{Add}}{2}) .$

Поток турбулентен, когда число Рейнольдса превышает параметры блоков Turbulent flow lower Reynolds number limit. Это ламинарно, когда число Рейнольдса ниже параметров блоков Laminar flow upper Reynolds number limit. Промежуточный, поток является переходным. Переключатель между режимами течения является гладким с числовым смешиванием, примененным, чтобы удалить разрывы, которые, как известно, вызвали проблемы симуляции.

Через пучки труб

Вязкая потеря на трение вычисляется от Хагенского номера. Вычисление применяется к ламинарным и турбулентным течениям одинаково. В половине объема самый близкий A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{1}{2} \frac{μ^{2} N_{R}}{ρ D^{2}} Hg (Ре),$

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:

$p_{B} - p_{I} = \frac{1}{2} \frac{μ^{2} N_{R}}{ρ D^{2}} Hg (Ре) .$

В каналах с типовой параметризацией

Вязкая потеря на трение основана на коэффициенте падения давления, эмпирическая мера перепада давления должна была выдержать массовый расход жидкости. Вычисление применяется к ламинарным и турбулентным течениям одинаково. В половине объема самый близкий порт A:

$p_{A} - p_{I} = \frac{1}{2} ξ \frac{{\dot{m}}_{A} | {\dot{m}}_{A} |}{2 ρ A_{Cs}^{2}},$

где ξ является коэффициентом падения давления. В половине объема самый близкий порт B:

$p_{B} - p_{I} = \frac{1}{2} ξ \frac{{\dot{m}}_{B} | {\dot{m}}_{B} |}{2 ρ A_{Cs}^{2}},$

Энергетический баланс

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 стенке. 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.

Двухфазная жидкость

Энергия течет частично адвекцией и проводимостью через порты A1 и B1 и частично конвекцией в стенке. Энергетическая скорость накопления:

${\dot{E}}_{2P} = ϕ_{A1} + ϕ_{B1} - Q,$

где $\dot{E}$ 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:

${\dot{E}}_{2P} = M_{2P} {\dot{u}}_{2P} + u_{2P} {\dot{M}}_{2P},$

где u является определенной внутренней энергией.

Сырой воздух

Энергия течет частично адвекцией и проводимостью через порты A2 и B2 и частично конвекцией в стенке. Конденсация влажности является приемником, вычитающим из сырого воздуха фрагмент его исходного содержимого энтальпии. Энергетическая скорость накопления:

${\dot{E}}_{MA} = ϕ_{A2} + ϕ_{B2} + Q - ϕ_{Cond},$

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:

${\dot{E}}_{MA} = M_{MA} {\dot{u}}_{MA} + u_{MA} {\dot{M}}_{MA} .$

Уровень теплопередачи

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:

$Q = \sum Q_{Z} = Q_{L} + Q_{M} + Q_{V},$

где индекс 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.

Зональные свойства и состояния

За исключением плотности в зоне смеси, двухфазные свойства жидкости 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:

$ρ_{M} = \frac{1}{x_{Out} - x_{In}} \int_{x_{In}}^{x_{Out}} \frac{1}{ν (x)} d x,$

где x является качеством пара, и ν является определенным объемом. Индексы обозначают вход (индекс In) и выход (Out) из зоны смеси. Интеграл дает для плотности:

$ρ_{M} = \frac{1}{ν_{Out} - ν_{In}} ln (\frac{ν_{Out}}{ν_{In}}) .$

Жидкие состояния варьируются 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. Массовый расход жидкости ( $\dot{m}$ ) то же самое для всех зон. Зональная температура входа (T _В) варьируется между зонами с выходной температурой одного предоставления входной температуры следующего.

Для сырого воздуха в перекрестном расположении потока зоны выравниваются крестообразно относительно потока. Массовый расход жидкости варьируется между зонами и является частью общего массового расхода жидкости. Та часть равна зональной части длины. Зональная температура входа является тем же самым для всех зон.

Передача сухого тепла

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:

$ϵ = \frac{Q_{Act}}{Q_{Max}},$

Индексы Act и Max обозначьте фактические и максимальные значения в жидкой зоне. Максимальный уровень теплопередачи происходит, когда изменение температуры в потоке, наименее способном к поглощению тепла, является самостоятельно максимумом. В терминах того перепада температур:

$Q_{Max} = C_{Min} (T_{In,2P} - T_{In,MA}),$

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. Индекс Min указывает, что уровень теплоемкости является самым маленьким из двух:

$C_{Min} = min {C_{2P}, C_{MA}},$

Уровни теплоемкости каждый заданы в терминах соответствующих свойств жидкости для зоны, рассмотренной как:

$C = {\dot{m}}_{*} c_{P},$

где c _P является удельной теплоемкостью и ${\dot{m}}_{*}$ массовый расход жидкости. переопределенный, для вычислений теплопередачи, чтобы численно явиться гладкими и всегда положителен:

${\dot{m}}_{*} = \sqrt{{\dot{m}}^{2} + {\dot{m}}_{Th}^{2}},$

Квадратный корень гарантирует, что сглаживавшая переменная не понижается ниже нуля; ${\dot{m}}_{Th}$ — пороговый массовый расход жидкости очень около нуля — гарантирует это ${\dot{m}}_{*}$ не достигает истинного нуля. Насыщение массового расхода 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:

$Q = ϵ C_{Min} (T_{In,2P} - T_{In,MA}) .$

Эффективность теплообменника

В методе NTU эффективности блока эффективность является функцией уровня теплоемкости, C _R, и количества модулей передачи, NTU:

$ϵ = f (C_{R}, N T U) .$

Полное отношение является частью:

$C_{R} = \frac{C_{Min}}{C_{Max}} .$

Индекс Max указывает, что уровень теплоемкости является самым большим из числа жидкостей:

$C_{Max} = max {C_{2P}, C_{MA}} .$

Количество модулей передачи:

$N T U = \frac{z}{C_{Min} R} .$

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 стенки, проводимости в слоях загрязнения, которые в зависимости от времени собираются на тех поверхностях и проводимости в толщине стенки. Конвективные и загрязняющиеся сопротивления характерны для каждого из каналов потока. Сумма дает:

$R = \frac{1}{U_{2P} A_{Th,2P}} + \frac{F_{2P}}{A_{Th,2P}} + R_{W} + \frac{F_{MA}}{A_{Th,MA}} + \frac{1}{U_{MA} A_{Th,MA}},$

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 стенки. Коэффициенты теплопередачи выводят из эмпирических корреляций между Рейнольдсом, Nusselt и числами Прандтля.

Площадь поверхности теплопередачи увеличивается с использованием пластин. Увеличение определяется частично тепловым КПД пластин — безразмерный номер, обычно меньший, чем 1, заданный 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:

$A_{Th} = A_{W} + η_{F} A_{F} .$

A _W является первичной площадью поверхности теплопередачи. A _F и η _F являются финансовой площадью поверхности и финансовым КПД. Эффективная площадь поверхности теплопередачи является продуктом двух.

Кривые эффективности

Эффективность варьируется 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:

$ϵ = \frac{1 - exp [- N T U (1 + C_{R})]}{1 + C_{R}}$
Встречный поток:

$ϵ = \frac{1 - exp [- N T U (1 - C_{R})]}{1 - C_{R} exp [- N T U (1 - C_{R})]}$
Перекрестный поток с потоками каждый несмешанный:

$ϵ = 1 - exp {\frac{N T U^{0 .22}}{C_{R}} [exp (- C_{R} N T U^{0 .78}) - 1]}$
Перекрестный поток с потоками каждый смешанный:

$ϵ = {[\frac{1}{1 - exp (- N T U)} + \frac{C_{R}}{1 - exp (- C_{R} N T U)} - \frac{1}{N T U}]}^{- 1}$
Перекрестный поток с только потоком самого большого смешанного коэффициента производительности:

$ϵ = {[\frac{1}{1 - exp (- N T U)} + \frac{C_{R}}{1 - exp (- C_{R} N T U)} - \frac{1}{N T U}]}^{- 1}$
Перекрестный поток с только потоком самого низкого смешанного коэффициента производительности:

$ϵ = 1 - exp {- \frac{1}{C_{R}} [1 - exp (- C_{R} N T U)]}$

Во время фазового перехода отношение теплоемкости опускается до нуля, и коллапс выражений эффективности к той же ограничивающей форме:

$ϵ = 1 - exp (- N T U) .$

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.

Коэффициенты теплопередачи

Коэффициент теплопередачи в зоне меняется в зависимости от среднего номера Nusselt в той зоне:

$U = \frac{Nu k}{D_{H}},$

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 из эмпирических корреляций между Рейнольдсом, Nusselt и числами Прандтля. Различные корреляции применяются в зависимости от режима течения в действительности (ламинарный или турбулентный) и на геометрии потока канала (в трубах вне труб, или через каналы с типовой параметризацией). Вспоминание, что двухфазная жидкость всегда запускает внутренние трубы:

В трубах: В турбулентном сыром воздушном потоке, и в турбулентном двухфазном потоке в жидкости и зонах пара, номер Nusselt основан на корреляции Гниелинского. Поток турбулентен, когда числа Рейнольдса превышают параметр Turbulent flow lower Reynolds number limit, заданный в блоке. Номер Nusselt затем:

$Nu = \frac{\frac{f}{8} (Ре - 1000) PR}{1 + 12.7 \sqrt{\frac{f}{8} ({PR}^{2 / 3} - 1)}},$
где Ре является числом Рейнольдса, Ню является номером Nusselt, и Ре является числом Рейнольдса, каждый среднее значение для зоны, рассмотренной в вычислении. Коэффициент трения Дарси, f, является тем же самым, используемым в расчетах давления.
В зоне смеси жидкого пара турбулентного двухфазного потока номер Nusselt базируется вместо этого на корреляции Каваллини-Цеккина. Корреляция усреднена по изменению в качестве пара через зону:

$Nu = \frac{1}{x_{Out} - x_{In}} \int_{x_{In}}^{x_{Out}} 0 .05 {(1 - x + x \sqrt{\frac{ρ_{SL}}{ρ_{SV}}})}^{0.8} {Ре}_{\sl}^{0.8} {PR}_{\sl}^{0.33} d x$
Или:

$Nu = \frac{0.05 {Ре}_{\sl}^{0.8} {PR}_{\sl}^{0.33} {{[(\sqrt{\frac{ρ_{SL}}{ρ_{SV}}} - 1) x_{Out} + 1]}^{1.8} - {[(\sqrt{\frac{ρ_{SL}}{ρ_{SV}}} - 1) x_{In} + 1]}^{1.8}}}{1.8 (\sqrt{\frac{ρ_{SL}}{ρ_{SV}}} - 1) (x_{Out} - x_{In})}$
где x является качеством пара во входе рассмотренной зоны (индекс In) или при выходе (индекс Out). Индексы SL и SV укажите 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 ламинарен, 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:

$Nu = {\begin{matrix} 0.404 L q^{1/3} {(\frac{Re + 1}{Ре + 1000})}^{0.1}, & I n l i n e \\ 0.404 L q^{1 / 3}, & S t a g g e r e d \end{matrix},$
где (5):

$L q = {\begin{matrix} 1.18 PR (\frac{4 l_{T} / π - D}{l_{L}}) Hg (Ре), & I n l i n e \\ 0.92 PR (\frac{4 l_{T} / π - D}{l_{D}}) Hg (Ре), & S t a g g e r e d w i t h l_{L} \geq D \\ 0.92 PR (\frac{4 l_{T} l_{L} / π - D^{2}}{l_{L} l_{D}}) Hg (Ре), & S t a g g e r e d w i t h l_{L} \geq D \end{matrix},$
D является диаметром трубы, и l является интервалом трубы — продольный (индекс L), поперечный (индекс T), или диагональ (индекс D). Диагональный интервал трубы является функцией продольного интервала и поперечного интервала:

$l_{D} = \sqrt{{(\frac{l_{T}}{2})}^{2} + l_{L}^{2}} .$
В каналах с типовой 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 в терминах эмпирических коэффициентов, a, b и c. Факторы могут быть настроены от экспериментальных данных, допуская большую точность даже там, где параметризация трубы достаточна. От уравнения Colburn:

$Nu = a {Ре}^{b} {PR}^{c},$

Порты

Вывод

развернуть все

`Z` — Зональная длина фракционируется в двухфазном потоке
физический сигнал

Вектор с мгновенными значениями зональной длины фракционируется для подохлажденной жидкой, двухфазной смеси и перегретого пара в двухфазном жидком канале.

`W` — Водный уровень конденсации в сыром воздушном потоке
физический сигнал

Мгновенное значение водного уровня конденсации в сыром воздушном потоке. Конденсат принят, чтобы кончаться, когда он формируется.

Сохранение

развернуть все

`A1` — Сырой аэропорт
сырой воздух

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

`B1` — Сырой аэропорт
сырой воздух

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

`A2` — Двухфазный жидкий порт
двухфазная жидкость

Открытие для двухфазной жидкости, чтобы войти и выйти из ее стороны теплообменника.

`B2` — Двухфазный жидкий порт
двухфазная жидкость

Открытие для двухфазной жидкости, чтобы войти и выйти из ее стороны теплообменника.

Параметры

развернуть все

Общая вкладка

`Flow arrangement` — Способ, которым потоки выравниваются в теплообменнике
`Cross flow` (значение по умолчанию) | `Parallel flow` | `Counter flow`

Способ, которым потоки выравниваются в теплообменнике. Потоки могут запуститься в том же направлении, встречных направлениях или перпендикулярных направлениях друг относительно друга.

`Cross flow arrangement` — Смешивание условия в каждом из каналов потока
`Both fluids mixed` (значение по умолчанию) | `Both fluids unmixed` | `Two-phase fluid 1 mixed & Moist Air 2 unmixed` | `Two-Phase Fluid 1 unmixed & Moist Air 2 mixed`

Смешивание условия в каждом из каналов потока. Смешивание в этом контексте является поперечным движением жидкости, в то время как это продолжает вдоль своего канала потока к выходу. Потоки остаются отдельными друг от друга. Несмешанные потоки распространены в каналах с пластинами, экранами или пластинами. Эта установка отражается в эффективности теплообменника с несмешанными потоками, являющимися самыми эффективными и смешанными потоками, являющимися меньше всего.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Flow arrangement Cross flow.

`Thermal resistance through heat transfer surface` — Сопротивление стенки к тепловому потоку тепловой проводимостью
`1.6e-4 K/W` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами температуры по степени

Сопротивление стенки к тепловому потоку тепловой проводимостью. Стенное сопротивление добавляет к конвективным и загрязняющимся сопротивлениям, чтобы определить полный коэффициент теплопередачи между потоками.

`Cross-sectional area at port A1` — Область, нормальная, чтобы течь в порте A1
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Область, нормальная к направлению потока в порте A1.

`Cross-sectional area at port B1` — Область, нормальная, чтобы течь в порте B1
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Область, нормальная к направлению потока в порте B1.

`Cross-sectional area at port A2` — Область, нормальная, чтобы течь в порте A2
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Область, нормальная к направлению потока в порте A2.

`Cross-sectional area at port B2` — Область, нормальная, чтобы течь в порте B2
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Область, нормальная к направлению потока в порте B2.

Двухфазная жидкая 1 вкладка

`Tube cross section` — Перекрестная частная форма трубы
`Circular` (значение по умолчанию) | `Rectangular` | `Annular` | `Generic`

Перекрестная частная форма трубы. Круговые трубы наиболее распространены, но прямоугольные и кольцевые трубы являются стандартными в некоторых приложениях. Для труб все еще других форм типовая параметризация доступна. Если канал включает трубный пучок, сечение является сечением всего одной трубы.

`Tube diameter` — Внутренний диаметр одной трубы
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Внутренний диаметр сечения трубы. Если канал является трубным пучком, диаметр является диаметром всего одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, диаметр является постоянным повсюду. Факторы диаметра в площадь поперечного сечения для вычислений падения давления и в стенную площадь поверхности для вычислений теплопередачи.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Circular.

`Tube width` — Внутренняя ширина одной трубы
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Внутренняя ширина сечения трубы. Если канал является трубным пучком, ширина является шириной всего одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, ширина является постоянной повсюду. Ширина и высота, вместе факторная в площадь поперечного сечения для вычислений падения давления и в стенную площадь поверхности для вычислений теплопередачи.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Rectangular.

`Tube height` — Внутренняя высота одной трубы
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Внутренняя высота сечения трубы. Если канал является трубным пучком, высота является высотой всего одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, высота является постоянной повсюду. Ширина и высота, вместе факторная в площадь поперечного сечения для вычислений падения давления и в стенную площадь поверхности для вычислений теплопередачи.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Rectangular.

`Annulus inner diameter (heat transfer surface)` — Меньший диаметр кольцевого сечения
`0.01 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Меньший диаметр кольцевого сечения трубы. Теплопередача происходит только через внутреннюю поверхность кольца. Если канал является трубным пучком, внутренний диаметр является диаметром всего одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, внутренний диаметр является постоянным повсюду. Внутренние факторы диаметра в площадь поперечного сечения для вычислений падения давления и в стенную площадь поверхности для вычислений теплопередачи.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Annular.

`Annulus outer diameter` — Больший диаметр кольцевого сечения
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Больший диаметр кольцевого сечения трубы. Если канал является трубным пучком, наружный диаметр является наружным диаметром всего одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, наружный диаметр является постоянным повсюду. Факторы наружного диаметра в площадь поперечного сечения для вычислений падения давления и в стенную площадь поверхности для вычислений теплопередачи.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Annular.

`Cross-sectional area per tube` — Внутренняя область, нормальная, чтобы течь в одной трубе
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Внутренняя область, нормальная к направлению потока в одной трубе. Общей площадью канала является сумма по трубам, которые включают его когда трубный пучок. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, область является постоянной повсюду. Область включает вычисление падения давления.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Generic.

`Wetted perimeter of tube cross section for pressure loss` — Периметр одной трубы для вычислений падения давления
`0.4 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Периметр сечения трубы для вычислений падения давления. Если труба находится в пакете, периметр является периметром одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, периметр является постоянным повсюду.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Generic. Параметр Tube cross section в свою очередь активен только для параметризации Flow geometry Flow inside tubes.

`Heat transfer perimeter of tube cross section` — Периметр одной трубы для вычислений теплопередачи
`0.4 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Периметр сечения трубы для вычислений теплопередачи. Если труба находится в пакете, периметр является периметром одной трубы. Сечение универсально вдоль трубы и таким образом, периметр является постоянным повсюду.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Generic.

`Tube length` — Расстояние, пересеченное между портами трубы
`5 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Расстояние, пересеченное между портами трубы. Это расстояние не является обычно самым коротким между портами. Если труба находится в пакете, длина является длиной одной трубы. Трубы идентичны друг другу и так длина, каждого - длина всех.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Flow geometry Flow inside tubes.

`Number of tubes in bundle` — Количество труб раньше несло поток между портами
1 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Количество труб, через которые можно передать поток между портами. Чем больше количество, тем больше длина, подвергнутая вязкому трению, но большему площадь поверхности, доступная для теплопередачи.

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Flow geometry Flow inside tubes.

`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.

`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 стенку для большего количества трения и так более крутое падение давления. Поверхностная шероховатость показывает в корреляции Haaland, из которой коэффициент трения Дарси выводит и от которого зависит вычисление падения давления.

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

Запустите перехода между ламинарными и турбулентными зонами. Выше этого номера хватаются инерционные силы, и поток прогрессивно становится турбулентным. Значение по умолчанию является характеристическим для круглых сечений и труб со сглаженными поверхностями.

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

Конец перехода между ламинарными и турбулентными зонами. Ниже этого номера хватаются вязкие силы, и поток прогрессивно становится ламинарным. Значение по умолчанию является характеристическим для круглых сечений и труб со сглаженными поверхностями.

`Fouling factor` — Мера теплового сопротивления из-за загрязнения депозитов
`1.6e-4 K/W` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами температуры по степени

Мера теплового сопротивления из-за загрязнения вносит, которые в зависимости от времени имеют тенденцию основываться на отсоединенных поверхностях стенки. Депозиты, когда они налагают между жидкостью и обносят стеной новый твердый слой, через который должно пересечь тепло, добавляют в путь к теплопередаче дополнительное тепловое сопротивление. Загрязняющиеся депозиты медленно растут, и сопротивление из-за них соответственно принято постоянное в процессе моделирования.

`Nusselt number for laminar flow heat transfer` — Постоянное значение для номера Nusselt в ламинарных течениях
3.66 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Постоянное значение принято для номера Nusselt в ламинарном течении. Номер Nusselt включает вычисление коэффициента теплопередачи между жидкостью и стенкой, от которой зависит уровень теплопередачи. Типичные значения включают 3.66 для труб с круглыми сечениями, 2.98 для тех с квадратными сечениями и 3.99 для тех с прямоугольными сечениями с соотношением сторон 2:1. (4)

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Generic.

`Total fin surface area` — Вторичная площадь поверхности теплопередачи обеспечивается пластинами
`0 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Вторичная площадь поверхности теплопередачи обеспечивается пластинами. Его продукт с финансовым КПД дает эффективную площадь поверхности теплопередачи, обеспеченную пластинами. Общая площадь поверхности теплопередачи является суммой эффективной финансовой площади поверхности с первичной площадью поверхности — что не покрытый пластинами — вычисленный от геометрии канала.

`Fin efficiency` — Отношение фактических к идеальным уровням теплопередачи для пластины
0.5 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Отношение фактического уровня теплопередачи к теоретическому максимуму, предсказанному для пластины, сохраненной однородно при ее основной температуре. Продукт финансового КПД с финансовой площадью поверхности дает эффективную площадь поверхности теплопередачи, обеспеченную пластинами. Общая площадь поверхности теплопередачи является суммой эффективной финансовой площади поверхности с первичной площадью поверхности — что не покрытый пластинами — вычисленный от геометрии канала.

`Initial fluid energy specification` — Мера жидкой энергии, чье начальное значение, чтобы задать
`Temperature` (значение по умолчанию) | `Vapor quality` | `Vapor void fraction` | `Specific enthalpy` | `Specific internal energy`

Мера жидкой энергии, чье начальное значение, чтобы задать.

`Initial two-phase fluid pressure` — Абсолютное давление в начале симуляции
`0.101325 MPa` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами давления

Среднее давление в двухфазном жидком канале, заданном относительно абсолютного нуля, в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром или двухэлементным вектором. Как скаляр, это дает среднее значение в канале. Как двухэлементный вектор, это дает линейный градиент между портами. Первый элемент затем описывает вход и второе выход. Является ли порт входом, или выход зависит от начального направления потока.

`Initial two-phase fluid temperature` — Абсолютная температура в начале симуляции
`293.15 K` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами температуры

Средняя температура в двухфазном жидком канале, заданном относительно абсолютного нуля, в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром или двухэлементным вектором. Как скаляр, это дает среднее значение в канале. Как двухэлементный вектор, это дает линейный градиент между портами. Первый элемент затем описывает вход и второе выход. Является ли порт входом, или выход зависит от начального направления потока.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Temperature.

`Initial two-phase fluid vapor quality` — Массовая часть пара в начале симуляции
0.5 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр между 0 и 1

Массовая часть пара в двухфазном жидком канале в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром или двухэлементным вектором. Как скаляр, это дает среднее значение в канале. Как двухэлементный вектор, это дает линейный градиент между портами. Первый элемент затем описывает вход и второе выход. Является ли порт входом, или выход зависит от начального направления потока.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Vapor quality.

`Initial two-phase fluid vapor void fraction` — Часть объема пара в начале симуляции
0.5 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр между 0 и 1

Часть объема пара в двухфазном жидком канале в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром или двухэлементным вектором. Как скаляр, это дает среднее значение в канале. Как двухэлементный вектор, это дает линейный градиент между портами. Первый элемент затем описывает вход и второе выход. Является ли порт входом, или выход зависит от начального направления потока.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Vapor void fraction.

`Initial two-phase fluid specific enthalpy` — Энтальпия на единицу массы в начале симуляции
`1500 kJ/kg` (значение по умолчанию) | скаляр с модулями энергии/массы

Энтальпия на единицу массы в двухфазном жидком канале в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром или двухэлементным вектором. Как скаляр, это дает среднее значение в канале. Как двухэлементный вектор, это дает линейный градиент между портами. Первый элемент затем описывает вход и второе выход. Является ли порт входом, или выход зависит от начального направления потока.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Specific enthalpy.

`Initial two-phase fluid specific internal energy` — Внутренняя энергия на единицу массы в начале симуляции
`1500 kJ/kg` (значение по умолчанию) | скаляр с модулями энергии/массы

Внутренняя энергия на единицу массы в двухфазном жидком канале в начале симуляции. Этот параметр может быть скаляром или двухэлементным вектором. Как скаляр, это дает среднее значение в канале. Как двухэлементный вектор, это дает линейный градиент между портами. Первый элемент затем описывает вход и второе выход. Является ли порт входом, или выход зависит от начального направления потока.

Зависимости

Этот параметр активен, когда опция Initial fluid energy specification установлена в Specific internal energy.

Сырой воздух 2 вкладки

`Flow geometry` — Тип канала, что сырой воздух должен течь через
`Flow across tube banks` (значение по умолчанию) | `Flow inside tubes` | `Generic`

Тип канала, который должен нести сырой воздух. Поток может натыкаться на трубы в банке — внешний к трубам и перпендикуляру им — или в трубах в пакете. Пучок труб может охватить несколько строк труб, каждую строку с несколькими трубами. Для других конфигураций потока типовая параметризация доступна.

`Tube cross section` — Перекрестная частная форма трубы
`Circular` (значение по умолчанию) | `Rectangular` | `Annular` | `Generic`

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Flow geometry Flow inside tubes.

`Tube diameter` — Внутренний диаметр одной трубы
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Circular. Параметр Tube cross section в свою очередь активен только для параметризации Flow geometry Flow inside tubes.

`Tube width` — Внутренняя ширина одной трубы
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Rectangular. Параметр Tube cross section в свою очередь активен только для параметризации Flow geometry Flow inside tubes.

`Tube height` — Внутренняя высота одной трубы
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

`Annulus inner diameter (heat transfer surface)` — Меньший диаметр кольцевого сечения
`0.01 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Tube cross section Annular. Параметр Tube cross section в свою очередь активен только для параметризации Flow geometry Flow inside tubes.

`Annulus outer diameter` — Больший диаметр кольцевого сечения
`0.1 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

`Cross-sectional area per tube` — Внутренняя область, нормальная, чтобы течь в одной трубе
`0.01 m^2` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины придало квадратную форму

Зависимости

`Wetted perimeter of tube cross section for pressure loss` — Периметр одной трубы для вычислений падения давления
`0.4 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

`Heat transfer perimeter of tube cross section` — Периметр одной трубы для вычислений теплопередачи
`0.4 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

`Tube length` — Расстояние, пересеченное между портами трубы
`5 m` (значение по умолчанию) | скаляр с единицами длины

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Flow geometry Flow inside tubes.

`Number of tubes in bundle` — Количество труб раньше несло поток между портами
1 (значение по умолчанию) | безразмерный скаляр

Зависимости

Этот параметр применяется только к установке Flow geometry Flow inside tubes.

`Tube bank arrangement` — Геометрическое размещение строк трубы в банке
`Inline` (значение по умолчанию) | `Staggered`

Геометрическое размещение строки трубы против ее соседей. Строка может иметь свои трубы в соответствии с теми из ее соседей или пораженный против них. Эта установка определяет выражение, чтобы использовать в номере Nusselt, и это влияет на уровень теплопередачи между потоками.