EBSILON®Professional Online Documentation
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管道连接 |
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1 |
主进口（冷流，管内） | |
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主出口（冷流，管内） |
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次进口（热流，管外） |
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次出口（热流，管外 |
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组件 73 是一个多用途的组件，它可以作为省煤器、蒸发器或过热器使用。
它与组件 26 的不同之处在于非设计模式下(k*A)值的计算方法。组件 26 以特征线为基础，而组件 71 使用单个传热系数的关系。
特别是在具体的翅片效率计算方面，它与组件 61 有很大区别。（VDI 热力图谱（Heat Atlas）, Mb 4）
该模块可以用终端温度差进行计算（见：换热器通用说明），在这种情况下将确定相应的（k*A），或者用一个给定的（k*A）来计算，在这种情况下将确定相应的终端温度差。可以通过规格值 FMODE 来选择第一种或第二种计算方式。
对于 k*A 的非设计行为，可以用规格域 EADAPT 中的 EbsScript 函数来替代适配多项式 ADAPT。
该组件可以通过开关 FFU 来停用。在这种情况下，热量不再被交换，但压力损失仍被考虑在内。
辐射损失 DQLR 可以通过损失系数来定义。
非设计中的压降限值（附加功能-->模型选项-->计算-->相对压降最大值）：
由于压降随质量流量呈二次方上升，在突破标称质量流量的情况下，会很快出现明显过高的压降。这将导致相变和收敛问题。出于这个原因，已经引入了压降限值。
恒定压力损失（FVOL = 2）：
对于这些组件，可以指定一个恒定的压降。当某一负荷点的压降是已知的（例如通过测量），或者想使用自己的压降公式时，这一点特别有帮助。
热交换器夹点违规：（见"换热器概述"）
到版本10为止，非设计中的夹点违规只在后续才被检测到。根据特定的负荷情况，计算出 KA 和相应的传热量。之后，检查该热量是否能在正确的温度水平上转移。在蒸发或凝结的情况下，尽管有供热或排热，但温度保持不变，而且即使整体平衡是正确的，也可能发生热传递在物理上是不可能的情况。在这种情况下，Ebsilon 会生成一个错误信息。
现计算发生如下更新，传递的热量被减少到了在物理上可能的范围之内，为此最小的夹点可以被设定为一个规格值 PINPMIN。这就导致了相应地减少了 KA。
用户会收到一条警告信息（"降低 KA 以避免违反夹点"），然后可以调整 KA 的非设计特征线或非设计指数，直到使警告不再出现。然而这样做的好处是，在每一种情况下都能得到一个物理上可能的结果。
此外，在计算结束时要检查是否存在由于 Q（T） 趋势的曲率而导致的夹点违规，这是由 cp 随温度的显著变化引起的。这可以通过将热交换器分割成不同的部分来再现。
例如，当热流进口处的比热 cp 比出口处的小得多时，这种情况就会发生（比如蒸汽在远离过热区处的 cp 约为2kJ/kgK，但在饱和线附近为 5）。这意味着这种蒸汽在较低的温度水平上比在较高的温度水平上可以提供更多的热量。在终端温差较小的情况下，这种效应可能会成为传热的一个限制。
QT 图表考虑了无相变区域的非线性（曲线的曲率）。
标志 FSPEC （已弃用）已被分为两个标志：
注意：
当加载一个用第 11 版（或更早）创建的模型时，FTYPHX, FSPECD 的相应值是由标志 FSPEC 的值决定的，并且 FSPEC 被设置为"无效"（-999）。然后模型会计算出相同的结果值。然而，如果需要，标志 FSPEC 也仍然可以被使用。
为了消除歧义，在输入屏幕中，"主要侧"和"次要侧"分别被"冷侧"和"热侧"所取代。冷侧（以前的"主要侧"）是指从引脚 1 到引脚 2 被加热的流量。热侧（以前的"次要侧"）是指从引脚 3 到引脚 4 发出热量的流量。
并流情况下的设计：（见"换热器概述"）
在换热器（组件 73）中，在同时流动（FFLOW = 1）的情况下，也可以通过上、下端温度差来进行设计。
如果两个进口温度都被指定，那么上端温度差只能通过迭代来确定。通常情况下这没有问题。如果在更复杂的模型中出现收敛问题，就必须使用另一种设计模式。
标志 FDQLR
可以使用 FDQLR 标志来定义如何解释 DQLR （用于模拟热损失的系数）。
比热容：CP12 / CP34
平均比热容显示为冷侧（CP12）和热侧（CP34）的结果值。
平均比热容来自焓差和温差的商。
然而，如果没有温差（例如在两相范围内或当热交换器关闭时），就不可能计算出这个商数。在这种情况下，只要定义了相应温度下的比热容，就会使用它。否则，结果值为空。
性能系数 RPFHX
从 k*A 的当前值（结果值 KA）和基于组件物理学和特征线得出的相应负荷点的预期值 k*A （结果值 KACL）的商，用于评估热交换器的状况。
KA / KACL 的商被显示为结果值 RPFHX。
关于适用于大多数常见热交换器的通用注意事项的更多信息（参见换热器概述）。
更多关于该换热器与其它换热器的比较信息，请参见换热器通用组件。
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FMODE |
计算模式"设计"/"非设计"的标志 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，即使选择了全局设计模式） =2: 特殊的局部非设计（与早期 Ebsilon 版本兼容的特殊情况，不应在较新的模型中使用，因为实际非设计计算的结果不一致） =-1: 局部设计 |
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FTYPHX |
换热器类型
如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 通用换热器 = 1: 省煤器 = 2: 蒸发器 = 3: 过热器 |
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FSPECD |
设计工况中的计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 1: 规格值 DTN 中指定下端温差（=T4-T1） = 2: 规格值 DTN 中指定上端温差（=T3-T2） = 3: 热出口温度 T4 作为 DTN 给定 = 4: 给定两个热流温度和一个冷流温度 = 5: 给定两个冷流温度和一个热流温度 |
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FFLOW
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流动方向（见"热交换器概述" ） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 对流 =1: 并流 |
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FVOL |
压力损失的流量依赖性 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 不考虑体积依赖性 DP/DPN = (M/MN)**2 =1: 考虑体积和质量流量依赖性 DP/DPN = V/VN*(M/MN)**2 =2: 恒定压降（不依赖于负荷） |
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FFINEF |
考虑的翅片效率 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 不带翅片管的计算公式（如组件 61） =1: 带翅片管的计算公式 |
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DTN |
设计工况中的温度定义 根据 FSPEC 的值，输入
对于 FSPEC 的其它值，DTN 的值被忽略 如果 FFLOW 没有设置为"对流"，就不可能通过定义 DTN 来进行设计计算。 |
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FDP12RN |
管道 12 压损处理 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =1: 绝对值（DP12N = DP12RN） =2: 相对值（DP12N = P1N * DP12RN） = -1: P2 从外部给定 |
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DP12RN |
压降 12（标称）[绝对值或相对于 P1] |
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FDP34RN |
管道 34 压损处理 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =1: 由（DP34N = DP34RN）计算绝对值 =2: 由（DP34N = P3N * DP34RN）计算相对值 = -1: P4 从外部给定 |
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DP34RN |
压降 34（标称）[绝对值或相对于 P3] |
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FDQLR |
热损失处理 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 常数（DQLR * QN 对所有负荷情况）DQLR 对应所有负荷情况下的设计值 QN（等于设计情况下热流放热量），即在所有负荷情况下都是一个恒定的值。但是，如果这个值超过了热流放热量的10%，热损失将被限制在这个值内，并且会有一个警告输出。 =1: 对应实际输入的热量（DQLR * Q354） DQLR 对应热流放热量。如果相应的警告被忽略，超过10%的损失也可以在这里建模。 |
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DQLR |
热损失（相对）（QL 相对于 Q34） |
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AL12N |
冷侧传热系数（标称） 建议将以下数值作为第一个假设： AL12N_Water = 6000 W/(m²K) （水） AL12N_Steam = 500 W/(m²K)（蒸汽） |
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AL34N |
热侧传热系数（标称） 建议将以下数值作为第一个假设： AL34N_Gas = 50 W/(m²K)（燃气） |
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EX12 |
AL12 的质量流量指数 AL12 = AL12N*(M1/M1N**EX12) |
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EX34 |
AL34 的质量流量指数 AL34 = AL34N*(M3/M3N**EX34)* (1 - (TM34N-TM34)*5E-4 /K) |
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EXCP12 |
比热比率指数 |
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ALFT |
翅片和管道的平均传热系数 |
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RAFAT |
翅片与管道的比率 |
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CGM |
几何和材料常数 |
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FADAPT |
适配多项式 ADAPT / 适配函数 EADAPT 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = 0: 不使用，不评估 = 1: k*A 的修正系数 [KA = KAN * K/KN * 多项式] = 2: 计算 k*A [KA = KAN * 多项式] = 1000: 不使用，但 ADAPT 被评估为 RADAPT（减少计算时间） = -1: k*A 的修正系数[KA = KAN * K/KN * 函数] = -2: 计算 k*A [KA = KAN * 函数] = -1000: 不使用，但 EADAPT 被评估为 RADAPT（减少计算时间） |
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EADAPT |
适配函数输入 |
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FFU
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激活组件的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 换热器停用（无热量传递，但有压力损失） =1: 换热器开启（激活） |
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PINPMIN |
夹点的最小值（如果夹点会降到低于这个值，KA 会自动减少） |
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TOLXECO |
省煤器中蒸发量的容许值。如果省煤器出口处的蒸汽含量 X > TOLXECO，就会发出警告信息。如果 > 2 * TOLXECO，则发出错误信息。 |
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FSPEC （已弃用） |
弃用的规格组合开关 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = -999: 未使用（使用 FSPECD 和 FIDENT 代替） 旧值： =1： 通用换热器，给定下端温差 =2： 通用换热器，给定上端温差 =3： 通用换热器，通过 DTN 给定 T4 =4： 通用换热器，给定（T3,T4）和（T1 或 T2） =5: 通用换热器，给定（T1,T2）和（T3 或 T4） =11: 省煤器，给定下端温差 =12: 省煤器，给定上端温差 =13: 省煤器，通过 DTN 给定 T4 =14: 省煤器，给定（T3,T4）和（T1 或 T2） =15: 省煤器，给定（T1,T2）和（T3 或 T4） =21: 蒸发器，给定下端温差 =22: 蒸发器，给定上端温差 =23: 蒸发器，通过DTN给定T4 =24: 蒸发器，给定（T3，T4）和（T1 或 T2） =25: 蒸发器，给定（T1,T2）和（T3 或 T4） =31: 过热器，给定下端温差 =32: 过热器，给定上端温差 =33: 过热器，通过 DTN 给定 T4 =34: 过热器，给定（T3，T4）和（T1 或T 2） =35: 过热器，给定（T1,T2）和（T3 或 T4） |
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KAN |
K*A（标称） |
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M1N |
主要质量流量（标称） |
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M3N |
次要质量流量（标称） |
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QN |
热流量 = Q34N |
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TM34N |
烟气温度（标称） |
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V1N |
主进口的比容（标称） |
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V3N |
次进口的比容（标称） |
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P1N |
主进口的压力（标称） |
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P3N |
次进口的压力（标称） |
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CP12N |
管道比热 12（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。
FK1 = (M1/M1N)**EX12
TM34 = 0.5*(T3+T4)
FK2=(1-.0005*(TM34N-TM34))*(M3/M3N)**EX34
CP12= ( CP(P1,H1)+CP(P2,H2) ) / 2
FK3 = (CP12/CP12N)**EXCP12
ZX = (M3/M3N)**EX34
EAA = tanh(CGM*sqrt(ALFT*ZX))
/ (CGM*sqrt(ALFT*ZX))
EAAN = tanh(CGM*sqrt(ALFT))
/ (CGM*sqrt(ALFT))
FK4 = (1+EAA*RAFAT) / (1+EAAN*RAFAT)
AL12 = AL12N*FK1*FK3
AL34 = AL34N*FK2*FK4
1 / KN = 1 / AL12N + 1 / AL34N
1 / K = 1 / AL12 + 1 / AL34
第一特征线： KA / KAN = K / KN
所有情况 |
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如果 FDP12RN=relative, 那么 {DP12N=P1*DP12RN} 否则 {DP12N=DP12RN} 如果 FDP34RN=relative, 那么 {DP34N=P3*DP34RN} 否则 {DP34N=DP34RN} |
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设计工况 （模拟标志： GLOBAL= 设计工况 和 FMODE = GLOBAL） |
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如果用 FSPEC 给定下端温度差，那么 {
P4 = P3 - DP34N T4 = T1 + DTN H4 = f(P4,T4) M4 = M3 Q4 = M4 * H4 DQ = (Q3 - Q4)*(1-DQLR)
P2 = P1 - DP12N Q2 = Q1 + DQ M2 = M1 H2 = Q2/M2 T2 = f(P2,H2)
DTLO = T4 - T1 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 - T2 (对 FFLOW = 对流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO)) KAN = DQ/LMTD KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR) }
如果用 FSPEC 给定上端温度差；那么 {
P2 = P1 - DP12N T2 = T3 - DTN M2 = M1 H2 = f(P2,T2) Q2 = M2 * H2 DQ = Q2 - Q1
P4 = P3 - DP34N Q4 = Q3 - DQ/(1 - DQLR) M4 = M3 H4 = Q4/M4 T4 = f(H4,P4)
DTLO = T4 - T1 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 - T2 (对 FFLOW = 对流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO)) KAN = DQ/LMTD KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR) }
如果用 FSPEC 给定温度 T4；那么 {
P4 = P3 - DP34N T4 = DTN H4 = f(P4,T4) M4 = M3 Q4 = M4 * H4 DQ = (Q3 - Q4)*(1.-DQLR)
P2 = P1 - DP12N Q2 = Q1 + DQ M2 = M1 H2 = Q2/M2 T2 = f(P2,H2)
DTLO = T4 - T1 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 - T2 (对 FFLOW = 对流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO)) KAN = DQ/LMTD KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR) }
如果除 T1 或 T2 外的所有温度都是从外部给定的（由 FSPEC 指定），那么 {
P4 = P3 - DP34N T4 = 来自外部 H4 = f(P4,T4) M4 = M3 Q4 = M4 * H4 DQ = (Q3 - Q4)*(1 - DQLR)
P2 = P1 - DP12N Q2 = Q1 + DQ M2 = M1 H2 = Q2/M2 T2 = f(P2,H2)
DTLO = T4 - T1 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 - T2 (对 FFLOW = 对流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO)) KAN = DQ/LMTD KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR) }
如果除 T3 或 T4 外的所有温度都是从外部给定的（由 FSPEC 指定），那么 {
P2 = P1 - DP12N T2 = 来自外部 M2 = M1 H2 = f(P2,T2) Q2 = M2 * H2 DQ = Q2 - Q1
P4 = P3 - DP34N Q4 = Q3 - DQ/(1 - DQLR) M4 = M3 H4 = Q4/M4 T4 = f(H4,P4)
DTLO = T4 - T1 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 - T2 (对 FFLOW = 对流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO)) KAN = DQ/LMTD KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1-DQLR) }
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非设计工况 （模拟标志： GLOBAL = 非设计 或 FMODE = 局部非设计） |
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TOL = 0.00001
如果 FVOL= 无, 那么 {
F1 = (M1/M1N) ** 2 如果 FMODE=1, 那么 F1=1.0
F3 = (M3/M3N) ** 2 如果 FMODE=1 , 那么 F3=1.0 }
如果 FVOL= 有, 那么 {
F1 = V1/V1N*(M1/M1N) ** 2 如果 FMODE=1 那么 F1=1.0
F3 = V3/V3N*(M3/M3N) ** 2 如果 FMODE=1 , 那么 F3=1.0 }
P2 = P1 - DP12N * F1 M2 = M1
如果 FMODE = 非设计，使用 KAN 和特征线，那么 { 标记 1 FK1 = (M1/M1N)**EX12 TM34 = 0.5*(T3+T4) FK2=(1-.0005*(TM34N-TM34))*(M3/M3N)**EX34
CP12= ( CP(P1,H1)+CP(P2,H2) ) / 2 FK3 = (CP12/CP12N)**EXCP12
ZX = (M3/M3N)**EX34
EAA = tanh(CGM*sqrt(ALFT*ZX)) / (CGM*sqrt(ALFT*ZX))
EAAN = tanh(CGM*sqrt(ALFT)) / (CGM*sqrt(ALFT))
FK4 = (1+EAA*RAFAT) / (1+EAAN*RAFAT)
AL12 = AL12N*FK1*FK3 AL34 = AL34N*FK2*FK4
KN = 1/AL12N +1/ AL34N K = 1/AL12+1/AL34 }
如果 FMODE = 非设计： 使用 KAN，没有特征线，那么 { K = KN}
KA=KAN*K/KN
P4 = P3 - DP34N * F3 M4 = M3 + M5
迭代的最大值/最小值 { H2max = f(P2,T3) Q12max = M1 * (H2max - H1) H4min = f(P4,T1) Q34max = Q3 - M4 * H4min }
对 FFLOW = 对流 { Qmax = min(Q12max,Q34max) }
对 FFLOW = 并流 { 迭代 1 之前评估 QA = min(Q12max,Q34max) QM = QA*QA/(Q12max+Q34max)
迭代 1 { H2 = H1 + QM*(1-DQLR)/ M2 T2 = f(P2,H2) T4 = T2 H4 = f(P4,T4) QK = Q3 -M4 * H4 DQQ_1 = DQQ DQQ = QM - QK regula - falsi 方法 { Grade = (QM - QM_1)/(DQQ - DQQ_1) 迭代步骤 1: 上一个全局步长的大小 QMU = QM - DQQ * Grade QM_1 = QM QM = QMU } DQ = | DQQ/((QM+QK)*.5) |
如果 DQ < TOL, 那么结束迭代 1 否则继续迭代 } Qmax = QM }
Q12 = 0.5*Qmax
迭代 2 { H4 = (Q3 - Q12/(1-DQLR) )/M4 T4 = f(P4,H4) H2 = H1 + Q12/M2 T2 = f(P2,H2)
DTLO = T4 - T1 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 - T2 (对 FFLOW = 对流)
DTLO = T4 T2 (对 FFLOW = 并流) DTUP = T3 T1 (对 FFLOW = 并流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO))
QQ = KA * LMTD DQQ_1 = DQQ DQQ = Q12 - QQ
regula - falsi 方法 { gradient = (Q12 - Q12_1)/(DQQ - DQQ_1) 迭代步骤 1: 上一个全局步长的大小 Q12X = Q12 - DQQ * Grade Q12_1 = Q12 Q12 = Q12X }
DQ = |DQQ /((Q12+QQ)*.5)| 如果 DQ < TOL, 那么结束迭代 2 否则继续迭代 }
KA*LMTD = M2*H2 - M1*H1 KA*LMTD = (M3*H3 - M4*H4) * (1 DQLR)
对于 FMODE = 非设计，使用 KAN 和特征线回到标记 1，直到出现收敛。
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显示选项 1 |
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显示选项 11 |
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显示选项 12 |
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显示选项 13 |
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显示选项 14 |
点击 >> 组件 73 示例 << 加载示例。
