EBSILON®Professional Online Documentation
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管道连接 |
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1 |
流体进口 |
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2 |
流体出口 |
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3 |
限值进口 |
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4 |
逻辑出口 |
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通用 用户输入值 物理应用 太阳能输入：QSOLAR 特征曲线 显示 示例
该组件代表一个单槽聚焦的太阳能集热器，它可以是抛物槽型或线性菲涅尔（Fresnel）型。对于最常见的系统（对于抛物面槽典型系统为 Eurothrough, LS-2，对于菲涅尔典型系统为 Mirroxx），数据已经存储在数据库中（组件属性中的"基本属性"-->"加载默认值"）。
底层模型从太阳直接照射到传热流体中的可用热量计算能量平衡。太阳能和环境数据由一个组件 117（太阳）提供。该组件包括具有不同详细程度的模型，可以通过几个标志打开或关闭。对于效率数据，用户可以在标准公式中定义系数，使用适配函数或定义用于内插的数据表。
在热力学行为的同时，该组件包括一个基于模型的压力损失计算方法。单相流和两相流的经验性关联可用。
为了控制聚焦，增加了一个逻辑进口（如之前的组件 116），以避免在出口处出现温度过高。为此，标志 FFOCUS 被设置为1，期望的 FOCUS 值被指定为（逻辑线）引脚 3 的焓值。如果需要，可以通过控制器来改变它，以达到所要求的出口状态。
此外，还增加了一个用于 QEFF 的逻辑出口 4。
关于考虑风影响的说明：
由于风速和风向的影响分别取决于各自的电厂和环境格局，没有计算这种影响的通用公式。因此，风影响的调整系数 CORWIND 的默认值为1，即不考虑风影响。如果知道风的影响有多大，可以在 CORWIND 中手动输入相应的风影响的调整系数。
如果甚至还知道风的影响力是如何依赖于风速和风向的，Ebsilon 允许在内核表达式 EWIND 中存储这种依赖关系。为了使用 EWIND，标志 FWIND 必须被切换为 1（使用 EWIND）。
为了创建内核表达式，该组件提供以下变量作为 KE_Internals：
标志 FSWIND 决定了 VWIND 和 AWIND 是使用组件的局部值还是太阳组件的全局值。
内核表达式 EWIND 的结果必须在 0 和 1 之间，然后这个值乘以规格值 CORWIND 并从 1 中减去，以获得风影响力的效率：
ETAWIND = 1 – CORWIND * EWIND
因此，在 EWIND = 0 的情况下，没有风的影响，在 EWIND = 1 的情况下，存在最大的风影响。效率就随着 CORWIND 份数而变化。
请注意，由于历史原因，CORWIND 在 FWIND = 0 和 FWIND = 1 的情况下有不同的解释。
在 FWIND = 0 的情况下，CORWIND 是效率的调整系数（即 CORWIND = 1 意味着没有修正）；在 FWIND = 1 的情况下，CORWIND 是效率下降最大限度时的份数（即 CORWIND = 0 意味着没有修正）。
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COLSET |
采集器组负荷的名称 |
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FTYPE |
采集器类型 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 抛物线槽 =1: 线性菲涅尔 |
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LENGTH |
采集器模块的总长度 |
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AWIDTH |
采集器模块的总孔径宽度 |
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NRATIO |
光圈的光学有效部分：有效反射面积与集热器总面积之比，由 LENGTH * AWIDTH 给出 |
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LFOCAL |
集热器的焦距（抛物线槽） / 吸收器管在镜面上的高度（线性菲涅尔）（用于计算内损耗） |
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DINNER |
吸收器管的内径 |
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ROWDIST |
两排平行集热器的轴线距离（用于遮阳计算） |
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CDIST |
两个串联的集热器之间的距离 |
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CAZIM |
采集器方位角：收集器正轴的方向。朝北 = 0°，朝东为正 |
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CSLOP |
采集器轴线斜度：采集器轴线与水平面之间的角度（如果 FSPHI = 2，用于计算入射角和横向角） |
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FMODE |
计算模式的标志（设计/非设计） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 全局 = 1: 局部非设计（即总是非设计模式，即使在全局进行了设计计算） = -1: 局部设计 |
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FDP12N |
标称压力损失的计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由参数 DP12N 给定 =1: 基于模型的计算 |
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DP12N |
标称压力损失（如果 FDP12N = 0，则使用此值） |
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NNODEP |
计算压力损失的节点 |
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FDP12PL |
部分负荷压力损失的计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 取决于质量流量 =1: 取决于质量和体积流量 =2: 标称值不变（根据 FDP12N 计算） =3: 基于模型的计算 =4: 适配函数 EDP12PL |
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EDP12PL |
对于 FDP12PL = 4 的适配函数，部分负荷压降与标称压降的关系。 |
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KS |
吸收器管道内表面的等效粗糙度（如果 FDP12N =1，则使用此值） |
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ZETA |
压力损失模型未涵盖的额外压力损失的压力损失系数（FDP12N = 1 时使用） |
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FOPT0 |
峰值光学效率（与 PHIINC = 0 时的净孔径面积 LENGTH * AWIDTH * NRATIO 相关） |
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CLEANI |
镜面的清洁度为实际反射率与 FOPT0 假设的标称反射率之比（标准值为 1，表示镜面清洁） |
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FFOCUS |
焦点状态的指定 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 通过规格值 FOCUS =1: 通过逻辑输入 3 |
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FOCUS |
采集器的聚焦状态（0 = 不聚焦，1 = 聚焦，介于两者之间的线性） |
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CORSHAD |
调整遮阳模型结果的系数（0 = 无遮阳，1 = 基于模型） |
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FELOSS |
计算光学末端损失和末端增益的方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 不考虑光学末端损失（也不考虑末端增益） =1: 根据模型和调节系数 CORELOS 考虑末端损耗 =2: 根据模型考虑集热器流入侧的末端损耗和末端增益并且使用调整系数 CORELOS 和 COREGAI =3: 根据模型考虑集热器流出侧的末端损失和末端收益并且使用调整系数 CORELOS 和 COREGAI =4: 根据模型考虑集热器两侧的末端损失和末端增益并且使用调整系数 CORELOS 和 COREGAI |
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CORELOS |
调整由末端损耗模型计算的光末端损耗的系数（1 = 不修正模型） |
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COREGAI |
调整从末端增益模型计算的光末端增益的系数（1 = 不修正模型） |
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FWIND |
调整风影响的系数（1 = 无修正） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由系数 CORWIND 给定（注意：规格值 SVWIND 和 AWIND 保持灰色，即使切换 FSWIND。） =1: 适配函数 EWIND |
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CORWIND |
描述风对光学性能影响的系数 标准值 = 1（无影响） |
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EWIND |
对于 FWIND = 1，风影响适配函数： |
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NNODE |
沿集热器轴线的节点数，用于计算热损失的。 |
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FSPHI |
入射角和横向角的定义 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由参数 PHIINC 和 PHITRAN 给定 =1: 入射角和横向角取自通过带指数 ISUN 的上级太阳组件计算 =2: 根据集热器方向（由参数 CAZIM 和 CSLOP 给定）和太阳位置计算出的入射角和横向角，太阳位置从上级太阳组件的 ISUN 指数获得。 |
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PHIINC |
入射角度预设（如果 FSPHI = 0，则使用此值） |
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PHITRAN |
横向角度预设（如果 FSPHI = 0，则使用此值） |
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FSDNI |
直接法线辐照度的定义 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由参数 DNI 给定 =1: 取自指数为 ISUN 的上级太阳组件 |
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DNI |
直接法线辐照度（如果 FSDNI = 0，则使用此值） |
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FSTAMB |
环境温度的定义 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由参数 TAMB 给定 =1: 从带有指数 ISUN 的上级太阳组件中获取 |
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TAMB |
环境温度（如果 FSAMB = 0，则使用此值） |
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FSWIND |
风速和风向的定义（FWIND = 1） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由参数 VWIND 和 AWIND 给定 =1: 取自带指数 ISUN 的上级太阳组件 （注意：FSWIND 仅指定是否为太阳能集热器单独指定风速和风向。是否要由"太阳"接管。它决定这些值是否使用 Fwind。 |
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VWIND |
风速（> 0，如果 FSWIND = 0，则使用此值） |
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AWIND |
风向（从南到北 = 0°，东向为正，数值范围为 0...360°，如果 FSWIND = 0 则使用此值） |
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ISUN |
参考太阳数据组件的指数 |
VWIND 和 AWIND 的注意事项： EBSILON 不计算风的影响。并且不使用这些默认值，除非用户自己通过 EWIND 来定义。如果用户定义，可以使用 VWIND 和 AWIND，包括 FSWIND 中的设置，即 H。VWIND 和 AWIND 也可以从组件 113 中获取。
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FIAM |
入射角校正的计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 标准多项式 =1: EPHIINC 和 EPHITRAN 中定义的适配函数 =2: CIAMINC 和 CIAMTRAN 给出的基于表格的数值 |
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IAMLA |
标准表达式的系数（纵向）（A-项） |
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IAML0 |
标准表达式的系数（纵向）（常数项） |
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IAML1 |
标准表达式的系数（纵向）（线性项） |
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IAML2 |
标准表达式的系数（纵向）（ ^2-项） |
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IAML3 |
标准表达式的系数（纵向）（ ^3-项） |
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IAML4 |
标准表达式的系数（纵向）（ ^4-项） |
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IAML5 |
标准表达式的系数（纵向）（ ^5-项） |
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IAMLCOS |
标准表达式的系数（纵向）（余弦项） |
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IAMT0 |
标准表达式的系数（横向）（A-项） (FTYPE=1) |
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IAMT1 |
标准表达式的系数（横向）（常数项） (FTYPE=1) |
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IAMT2 |
标准表达式的系数（横向）（ ^2-项） (FTYPE=1) |
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IAMT3 |
标准表达式的系数（横向）（ ^3-项） (FTYPE=1) |
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IAMT4 |
标准表达式的系数（横向）（ ^4-项） (FTYPE=1) |
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IAMT5 |
标准表达式的系数（横向）（ ^5-项） (FTYPE=1) |
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IAMTCOS |
标准表达式的系数（横向）（余弦项） (FTYPE=1) |
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EPHIINC |
FIAM = 1 时，入射角的适配函数。结果：0...90° |
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EPHITRAN |
FIAM = 1 和 FTYPE = 1 时，横向角度适配函数。结果：0...90° 或 270°...360° |
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FQLOSS |
热损失的计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 标准多项式 =1: EQLOSS 中定义的适配函数 =2: QLOSSA 和 QLOSSB 给出的基于表格的数值 |
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QLOSSA0 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（dT 中的常数项） |
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QLOSSA1 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（dT 中的线性项） |
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QLOSSA2 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（dT 中的 ^2 项） |
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QLOSSA3 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（dT 中的 ^3 项） |
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QLOSSA4 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（dT 中的 ^4 项） |
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QLOSSB0 |
热损失表达式的系数（依赖于 DNI）（dT 中的常数项） |
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QLOSSB1 |
热损失表达式的系数（依赖于 DNI）（dT 中的线性项） |
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QLOSSB2 |
热损失表达式的系数（依赖于 DNI）（dT 中的 ^2 项） |
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QLOSSC1 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（T 中的线性项） |
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QLOSSC2 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（T 中的 ^2 项） |
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QLOSSC3 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（T 中的 ^3 项） |
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QLOSSC4 |
热损失表达式的系数（不依赖于 DNI）（T 中的 ^4 项） |
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QLOSSD1 |
热损失表达式的系数（依赖于 DNI）（T 中的线性项） |
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QLOSSD2 |
热损失表达式的系数（依赖于 DNI）（T 中的 ^2 项） |
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EQLOSS |
对于 FQLOSS = 1 接收器热损失的适配函数。结果：[W/m] |
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M1N |
质量流量（标称） |
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VREFN |
参考点的比容（标称） |
标记为蓝色的数值是非设计计算参考量。在所使用的公式中，实际的非设计值参考这些量。
一般来说，所有的输入需要可见。通常会提供默认值。
更多关于输入域的颜色和描述的信息，请参见编辑组件\规格值。
关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息，请参见通用\接受标称值。
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RDNI |
用于计算的直接法线辐照度 |
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RSHEIGHT |
用于计算的太阳高度角 |
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RSAZIM |
用于计算的太阳方位角 |
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RPHIINC |
用于计算的入射角 |
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RPHITRAN |
用于计算的横向角度 |
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ETACOLL |
集热器效率 QEFF /（RDNI * ANET） |
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RFOCUS |
用于 FOCUS 的值 |
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QSOLAR |
太阳热量输入 |
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QLOSS |
收集器的热损失 |
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QEFF |
流体吸收的热量 |
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QLSOLAR |
特定太阳热输入长度 |
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QLLOSS |
特定热损失长度 |
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QLEFF |
特定有效热量长度 |
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QASOLAR |
特定太阳热输入面积 QSOLAR / ANET |
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QALOSS |
特定热损失面积 QLOSS / ANET |
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QAEFF |
特定有效热量面积 QEFF / ANET |
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ANET |
净孔径面积 |
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TAVER |
集热器平均温度 0.5 * （T1 + T2） |
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KIA |
入射角修改器 |
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KIAINC |
入射角修改器（纵向部分） |
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KIATRAN |
入射角修改器（横向部分） |
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ETASHAD |
遮光效率 |
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ETAENDL |
终端损失效率 |
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ETASPILL |
溢出效率 |
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DP12 |
收集器上的压力损失 |
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RVWIND |
计算中使用的风速 |
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RAWIND |
计算中使用的风向 |
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RTAMB |
计算中使用的环境温度 |
常规热平衡
输入流体的热量由
M1*(H2-H1) = QEFF .
给出。这个方程用于抛物线槽和线性菲涅尔集热器。有效热输入 QEFF 取决于太阳能热输入 QSOLAR 和热损失 QLOSS。
QEFF = QSOLAR - QLOSS
太阳能输入 QSOLAR 由以下公式决定
QSOLAR = DNI * ANET * FOPT_0 * KIA * FOCUS * ETASHAD * ETAENDL * ETASPILL * ETA_CLEAN
其中：
DNI 直接法线辐照度，单位：W/m**2
ANET 净孔径面积 ANET = LENGTH * AWIDTH * NRATIO
FOPT_0 峰值光学效率（参数 FOPT0）
KIA 入射角校正（已包括余弦损失）
FOCUS 采集器的聚焦状态
ETASHAD 用于包括遮光损失的系数
ETAENDL 用于修正由模型确定的端部损失效应的系数
ETASPILL 包括由于风的影响造成的光学损失的系数
ETA_CLEAN 包括由于风的影响造成的光学损失的系数 ETA_CLEAN = CLEANI
集热器对周围的热损失是根据特定长度的热损失 qloss 计算的：QLOSS = qloss * LENGTH
QLOSS = qloss * LENGTH
下一节提供了计算这些项使用的方法。
收集器的性能取决于下面的乘积
FOPT0 * LENGTH * AWIDTH * NRATIO .
由于在文献中发现的性能数据没有一个明确的结构，请确保 FOPT0 总是与相应的参考区域一起使用。这可以是由 LENGTH * AWIDTH 算出的总面积，或由 NRATIO 系数减去的净面积。如果把毛面积作为参考值，NRATIO 应该等于 1 以得到正确的结果。
对于线性菲涅尔系统，AWIDTH 被认为是集热器系统的宽度。由于是面状结构，NRATIO 被用来定义净孔径面积。制造商可以选择将净孔径面积定义为所有切面都看向天顶时的面积，或者定义为垂直照射时的投影面积。为了获得正确的结果，光圈面积的定义应该与峰值光学效率值和入射角校正值 KIA 一致。
对于线性菲涅尔系统，由于这些系统的特殊光学原理，在垂直辐照度下可能无法达到峰值光学效率。用户可以选择两种定义参数的方式：
峰值光学效率 FOPT0 描述基于以下假设时，集热器的光学效率。
对这个理想参考点的偏离可用减少可用热量的因数来描述。以下是对这些因数的说明。
入射角校正: KIA
在太阳非垂直入射的情况下，由于集热器结构元素的遮挡、反射太阳光的较长光路以及与角度有关的反射镜和吸收管的光学特征，会产生额外的损失。这些光学效应在入射角校正 KIA 中进行汇总。请注意，这个系数已经包括了抛物线槽式集热器的余弦损失，以使其与线性菲涅尔系统的方法相同。
对于抛物线槽系统，KIA = KIAINC(RPHIINC)，
对于线性菲涅尔系统，KIA = KIAINC(RPHIINC) * KIATRAN(RPHITRAN)，
（其中 RPHITRAN=abs(PHITRAN)）
用户有三个选项来指定 RPHIINC、RPHITRAN 以及 KIAINC 和 KIATRAN 之间的关系，这些选项由标志 FSPHI 来选择。
KIAINC = ( 1-IAMLA+IAMLA*cos(RPHIINC) ) * (IAMLCOS*cos(RPHIINC) + IAMLO + IAML1*RPHIINC + IAML2*RPHIINC**2 + IAML3*RPHIINC**3 + IAML4*RPHIINC**4 + IAML5*RPHIINC**5 )
这个函数结构的选择可以代表通用文献中的常见公式。如果要描述基于多项式的入射角校正关系，而其中不包括入射角的余弦，则第一个括号内的项是必要的。
对于线性菲涅尔系统，应用下列相关性。
KIAINC = IAMLO + IAML1*RPHIINC + IAML2*RPHIINC**2 + IAML3*RPHIINC**3 + IAML4*RPHIINC**4 + IAML5*RPHIINC**5
KIATRAN = IAMTO + IAMT1*RPHITRAN + IAMT2*RPHITRAN**2 + IAMT3*RPHITRAN**3 + IAMT4*RPHITRAN**4 + IAMT5*RPHITRAN**5
在所有情况下，函数的结果都最小值被限制为 0。当使用适配函数或基于表格的方法时，一定要检查 RPHIINC、RPHITRAN 的单位（deg 或 rad）是否与指定的值相符。
如果太阳在地平线附近，平行的集热器行会相互遮挡。这种影响通过项 ETASHAD 来考虑，它是根据抛物面槽系统的轨道角（=横向角度）的几何关系来计算的。
ETASHAD=1 - min(1, CORSHAD * max( 0,1- ROWDIST * cos(RPHITRAN) / AWIDTH ) )
项 min（...）描述在不发生遮挡的情况下，可用能量的减少作为可用能量的份额占比。如果太阳在地平线以上，该项等于 0 且 ETASHAD 为 1。用户可以通过调整系数 CORSHAD 来调整基于模型的遮挡效果。
在入射角 < > 0的情况下，集热器两端的部分反射太阳光没有击中吸收器管。这种效应被称为光端损失，它是入射角 RPHIINC 的函数。如果下一个集热器被安排在同一轴线上，那么一个集热器损失的太阳光可以击中下一个集热器的吸收管。因此，一部分损失的热量可以被重新获得。这种效应被称为光端增益。由于一个集热器可以在一侧或两侧有一个相应的相邻集热器，有效的末端增益取决于集热器在场里的位置。用户可以指定在采集器的哪一端可以获得末端增益。末端增益总是小于末端损失。标志 FELOSS 定义了处理末端效应的方式：
末端损失效应 ETA_ELOS 是根据公式计算的
ETA_ELOS =1
- CORELOS * min(1, kel * LFOCAL/LENGTH * tan(RPHIINC) )
+ COREGAI * max( 0, keg*min(1, kel * LFOCAL/LENGTH * tan(RPHIINC) ) - CDIST/LENGTH )
其中带 CORELOS 的项代表末端损失，带 COREGAI 的项代表末端收益。参数 CORELOS 和 COREGAI 是默认值为 1 的调节系数，它们对计算出的效果进行修正。kel 和 keg 的值是用来概括用户在标志 FELOSS 中的选择：
对于基于FELOSS= 2，3 的计算，需要太阳位置参数（方位角 SAZIM）来确定相对于集热器的太阳位置。太阳位置必须由指数为 ISUN 的太阳模型提供。对于其它选项，计算终端损失时不需要太阳位置。
在风负荷下，集热器结构会变形，从而降低光学效率。这种影响用 ETASPILL 系数来表示。这里不包括溢出效应的模型或标准陈述，关于这种效应的数据十分稀少。用户有两种选择可能性：
相对于理想的清洁状态，镜子的实际清洁度可以通过参数 CLEANI 来指定，这样的话 ETA_CLEAN = CLEANI。
由于传热流体和环境空气之间的温度差，集热器中会出现热损失。热损失被认为只取决于温差。用户有三个选项来指定每单位长度集热器的热损失 qloss：
预设函数给定为
其中 T - Tamb 是流体和环境空气之间的温度差，hopt 定义为：
hopt = KIA * FOCUS * ETASHAD * ETAENDL * ETASPILL * ETA_CLEAN .
The formulation of the predefined function is chosen in a way that common formulations from literature can be represented. The terms with QLOSSAx model a simple heat loss term that only depends on the fluid temperature which is a simplifying assumption. In effect the heat loss is dependent on the temperature on the outside of the absorber tube. This temperature is thus dependent on the actual radial heat flow which goes in a first approximation linear with the effective irradiance RDNI*hopt. The terms with QLOSSBx are added to model this impact. The polynomial for calculating the heat losses has been expanded by such fractions that directly depend on the temperature (QLOSSC1 to QLOSSC4, QLOSSD1, QLOSSD2).
预定义函数选择文献中常见的表述方式。QLOSSAx 的项模拟了一个简单的热损失项，它只取决于流体温度，这是一个简化的假设。实际上，热损失取决于吸收器管外部的温度。因此，这个温度取决于实际的径向热流，它与有效辐照度 RDNI * hopt 呈近似线性关系。QLOSSBx 的项是用来模拟这种影响的。计算热损失的多项式扩展了直接取决于温度的份额影响（QLOSSC1 到 QLOSSC4，QLOSSD1，QLOSSD2）。
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QLOSSA0 |
W / m |
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QLOSSA1 |
W / (m K) |
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QLOSSA2 |
W / (m K**2) |
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QLOSSA3 |
W / (m K**3) |
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QLOSSA4 |
W / (m K**4) |
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QLOSSB0 |
m |
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QLOSSB1 |
m / K |
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QLOSSB2 |
m / K**2 |
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QLOSSC1 |
W / (m °C) |
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QLOSSC2 |
W / (m °C**2) |
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QLOSSC3 |
W / (m °C**3) |
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QLOSSC4 |
W / (m °C**4) |
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QLOSSD1 |
m / °C |
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QLOSSD2 |
m / °C**2 |
用所得到的公式可以代表两种常用的提法。这在下文中得到了说明：
桑迪亚国家实验室早期建议的集热器效率的相关关系为
eta[%] = KIA * (73.3-0.007276*dT) - 0.496*dT / DNI - 0.0691 * dT**2 / DNI .
为了在 EBSILON
Professional 中得到相应描述的数值，必须考虑 %-表达和符号。此外，桑迪亚描述是基于孔径面积的，而这里的表达是针对长度的。对于上述给定的 LS-2 集热器的孔径宽度，得到的参数为：
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QLOSSA0, QLOSSA3, QLOSSA4 = 0 |
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QLOSSA1 = 0.496 W%/(m**2 K) * 5.0 m / 100% = 0.0248 W/ (m K) |
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QLOSSA2 = 0.0691 W%/(m**2 K**2) * 5.0 m / 100% = 0.003455 W/ (m K**2) |
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QLOSSB0, QLOSSB2 = 0 |
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QLOSSB1 = 0.007276 %/K * 5.0 m / 100% = 0.0003638 |
Eurotrough 集热器的热损失相关性发表如下
Qloss[W/m**2] = 0.00047 W/(m**2 K**) * dT**2 .
这种区域特定的热损失可以简单地转化为长度特定的热损失公式，其净孔径宽度为 5.45 米（数值是根据净面积获得的）：
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QLOSSA0, QLOSSA1, QLOSSA3, QLOSSA4 = 0 |
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QLOSSA2 = 0.00047 W/(m**2 K**) * 5.45 m = 0.0025615 W/ (m K**2) |
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QLOSSB0, QLOSSB1, QLOSSB2 = 0 |
在热损失方面，用户可以指定作为计算基础的区域数量（规格值 NNODE）。对于压力损失，也可以按区域计算（规格值 NNODEP）。
计算标称压力损失，用户有以下选择：
对于部分负荷压力损失的计算，用户有以下选择：
为了用一个一致的模型涵盖单相和两相流动，使用了 Friedel 的两相压力损失模型（VDI- 热图表）。这个模型将在下文中描述。压降系数的计算基于单相雷诺数 RE_L 和 RE_G
RE_L = MFLUX * DINNER / ETA_L
RE_G = MFLUX * DINNER / ETA_G
其中质量流密度 MFLUX = M1 /（pi / 4 * DINNER**2），液体（ETA_L）和气体（ETA_G）动态粘度。对于两相流，这些雷诺数的计算是在每一相在管道中单独流动的情况下进行的。单相压力损失系数的计算方法为
ZETA_L=( 0.86859 * ln( RE_L / (1.964 * ln(RE_L) - 3.8215) ) )**(-2) 对于 RE_L > 1055
ZETA_L=64 / RE_L 对于 RE_L < 1055
ZETA_G=( 0.86859 * ln( RE_G / (1.964 * ln(RE_G) - 3.8215) ) )**(-2) 对于 RE_G > 1055
ZETA_G=64 / RE_G 对于 RE_G < 1055 .
项
DP_L=ZETA_L * MFLUX**2 / (2*DINNER*RHO_L)
描述了特定压力损失（Pa/m），如同整个质量以液体形式存在。一个两相乘数 R 被用来考虑气相的影响
DP_S = DP_L * R .
对于 R 的计算，液相韦伯数（Weber number）
WE_L = MFLUX**2 * DINNER / RHO_L / SIGMA.
和液相弗鲁德数（Froude number）
FR_L = MFLUX**2 / ( 9.81 * DINNER * RHO_L**2 )
是必需的。从而计算项
A = (1-X)**2 + X**2 * (RHO_L * ZETA_G / RHO_G / ZETA_L)
VV = (RHO_L/RHO_G)**0.8 * (ETA_G/ETA_L)**0.22 * (1-ETA_G/ETA_L)**0.89 * FR_L**(-0.047) * WE_L**(-0.0334)
XX = 3.43 * X**0.685 * (1-X)**0.24
R = A + XX * VV
其中 X 是流量中的气体部分（每公斤/秒总流量中的气体公斤数），RHO 和 ETA 是气体和液体的密度和动态粘度。
该模型可用于从单相液体到两相流到单相气体流的整个范围。该模型不考虑管道的粗糙度。
由于没有关于粗糙管道中两相压降的标准模型，因此做了以下假设。在单相区域，粗糙管道中的压力损失是通过 Swamee 和 Jain（1976） 相关关系来计算的
ZETA_LR = 0.25 * ( log10( KS /(3.7*DINNER) + 5.74 /RE_L**0.9 ) )**(-2)
ZETA_GR = 0.25 * ( log10( KS /(3.7*DINNER) + 5.74 /RE_G**0.9 ) )**(-2)
这近似于由 von Karman 和 Nikuaradse 提出的众所周知的隐式方程。相应的压力损失为
DP_LR = ZETA_LR * MFLUX**2 / (2*DINNER*RHO_L)
DP_GR = ZETA_GR * MFLUX**2 / (2*DINNER*RHO_G) .
由于缺乏可靠的模型，两相区粗糙管道中的压降被大致估算为
DP_R = DP_LR + (DP_GR-DP_LR) * X
最终压降被定义为光滑管道压降 DP_S 和粗糙管道压降 DP_R 的较大值，即
DP = max ( DP_S, DP_R) .
这种方法的优点是可以很好地体现单相压降。两相压降的常规模型也是可用的。在这里定义的方法中，压降在 X = 0 和 X = 1 的边界是连续的。
用于计算压力损失的流体属性（焓值、压力、蒸汽分量......）取自收集器的中心。
除了计算管道流量的压力损失外，用户还可以输入压力损失系数 ZETA，以生成额外的压降
DPZETA = ZETA * RHO * ( MFLUX / RHO )**2
在两相流的情况下，使用质量平均的混合物密度 RHO。该密度在收集器的中心被评估为 （H1 + H2） / 2 和（P1 + P2） / 2。
CIAMINC: 入射角度修正器（纵向）
修正系数 = f(PHIINC)
CIAMTRAN: 入射角度修正器（横向）
修正系数 = f(PHITRAN)
CQLOSSA: 热损失 (dT)
热损失 = f(dT)
CQLOSSB: 热损失 (dT) / DNI
热损失 = f(dT) / DNI
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