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EBSILON Professional 对象 / 组件 / 热交换器 / 组件 78:自然通风冷却塔
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    组件 78:自然通风冷却塔
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    组件 78:自然通风冷却塔(带特性曲线)


    规格

    管道连接 

    1

    空气进口

    2

    空气出口

    3

    冷却水进口

    4

    冷却水出口

    5

    补给水进口

    6

    排污

     

    通用       用户输入值       特征曲线       应用物理公式       显示       示例

     

    通用

    组件"湿式冷却塔"模拟了标称和非设计条件下自然通风的湿式冷却塔的性能。特征图表描述了冷却塔的性能。

     

    特征图表

    特征图表的基础是德国工业标准 DIN 1947(1989年5月的版本)。描述的详细结构取自该标准的第11页。DIN 1947 的主要目的是支持冷却塔的验收测试;因此,特征图表只涵盖了与冷却水流量有关的一个狭窄的运行范围。具有不受控冷却水泵的系统,即在所有运行状态下都有恒定的冷却水流量,该特征图可用于模拟冷却塔在整个年度气候周期的性能。

     

    特征图定义了冷却范围或冷水温度为以下参数的函数

     

    十(10)条特征曲线,分为三(3)组,描述了性能提名图。所有的曲线组都绘制在同一个 X-Y 图中,干球温度(T1)为 X 轴,温水进口温度(TWARM)为 Y 轴。需要定义以下曲线:

     

     

     

    参数空气湿度、相对水流速度和范围的当前值必须在曲线的定义范围以内。因此

     

     

    如果输入超过了这些限制,则将这些限值作为输入参数。否则将进行线性内插。不做外推;所有返回值都将保持在最小和最大限制条件之间。

     

     

     

    FMODE

    这个开关允许使用不同的非设计状态。

     

    FSPECL 

    对于这个组件,其物理行为是由一个运行特征域决定的。在这个域之外,可能会出现物理上不合理的结果。实施了一种机制,将温度限制在特征域的范围之内。这一行动可能会产生不同的结果。如果必须避免这种变化,可以通过停用冷却塔属性表中的标志 FSPECL 来停用该限制。

     

    T4 规格

    对于识别模式(T4规格),有结果值 T3CL 和 T3CLCCR,它们表明由于特征域会对外部指定的冷却区宽度会产生哪种热水温度。这里,T3CL 以未改变的特征域为基础,T3CLCCR 以偏移量 CCR 修正的特征域为基础。

     

    排污

    现在可以从外部指定排污水的质量流量。

     

    识别模式

    可以从外部指定冷水温度 T4FMODE = -1)。在这种情况下,冷却范围将被计算出来。

     

    适配多项式 ADAPT / 适配函数 EADAPT

    冷却范围或冷水温度都可以用适配多项式或适配函数来计算或校正。

     

    注意:

    对于这个组件,物理行为是由一个特征域决定的。在这个域之外,可能会出现物理上不合理的结果。我们实施了一种机制,将温度限制在特征域的范围以内。这一行动可能产生不同的结果。如果必须避免这种变化,可以通过停用冷却塔属性表中的标志 FSPECL 来停用该限制。

    可能会出现无法根据设置关闭能量平衡的情况。通常情况下,这是由过高喷射损失设置引起的。

    在这种情况下,空气质量流量被限制在 0.2 到 5 倍于冷却水质量流量的合理范围以内(有警告)。
    因此,在空气侧的结果(质量流量、水含量)可能会有轻微的变化。

     


    用户输入值

    T4CN

    冷水温度(标称)

    DP34N

    管道 34 压力损失(标称)

     

    可选的输入,如为空,两个压力必须从外部指定。

    MSM3

    漂移损失份额(MS / M3)

    M6M3

    排污份额(M6 / M3)

     

    可选的输入,如为空,排污质量流量必须从外部指定。

    FMODE

    计算模式的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式 

    =0: 全局

    =1: 局部非设计,使用归一化的性能提名图
    [ T4 = T3- (CCR+CR) ] 

    =2: 使用性能提名图
    [ T4 = T3 CR ] 

    = -1: 来自外部的 T4-规格
    (识别模式,不使用特征图表)

    FSPEC

    补水模式的标志

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 循环模式,即

           M3=M4 和 M5=M2-M1+M6

    =1: 排放模式,即

           M4=M3-(M2-M1+M6) and M5=0

    FSPECL

    温度限制 

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 没有限制

    =1: 根据特征域限制温度

    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: CR = 多项式 * 性能提名表 CR

    =2: CR = 多项式

    =3: T4  = T4CN * 多项式

    =1000: 不使用,但 ADAPT 被评估为 RADAPT(减少计算时间)

     

    = -1: CR = 适配函数 * 性能提名表 CR

    = -2: CR = 适配函数

    = -3: T4  = T4CN * 适配函数

    = -1000: 不使用,但 EADAPT 被评估为 RADAPT(减少计算时间)

    EADAPT

    适配函数

    PHI1_1

    特征曲线参数湿度 1

    PHI1_2

    特征曲线参数湿度 2

    LOAD_1

    特征曲线参数 M3/M3N_1

    LOAD_2

    特征曲线参数 M3/M3N_2

    CR_1

    特征曲线参数冷却范围 1

    CR_2

    特征曲线参数冷却范围 2

    CR_3

    特征曲线参数冷却范围 3

    CR_4

    特征曲线参数冷却范围 4

    CR_5

    特征曲线参数冷却范围 5

    CR_6

    特征曲线参数冷却范围 6

    PHI1N     

    空气湿度(标称)

    T1N         

    进口空气温度(标称)

    T3N         

    热水温度(标称)

    CCR        

    特征图表参数的修正

    M1N         

    空气质量流量(标称)

    M3N        

    冷却水质量流量(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。


    特征曲线

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,PHI1_1)

     

    X-轴                1          T1                               第一点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                               最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(PHI1_1)                 第一点
                            2          T3(PHI1_1)                 第二 点
                            .
                            N         T3(PHI1_1)                  最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,PHI1_2)

     

    X-轴                1          T1                               第一 点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                               最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(PHI1_2)                 第一 点
                            2          T3(PHI1_2)                 第二 点
                            .
                            N         T3(PHI1_2)                  最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,LOAD_1)

     

    X-轴                1          T1                               第一 点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                                最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(LOAD_1)                 第一 点
                            2          T3(LOAD_1)                 第二 点
                            .
                            N         T3(LOAD_1)                 最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:: T3=f(T1,LOAD_2)

     

    X-轴                1          T1                               第一 点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                                最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(LOAD_2)                第一 点
                            2          T3(LOAD_2)                第二 点
                            .
                            N         T3(LOAD_2)                 最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,CR_1)

     

    X-轴                1          T1                               第一 点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                                最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(CR_1)                     第一 点
                            2          T3(CR_1)                     第二 点
                            .
                            N         T3(CR_1)                      最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,CR_2)

     

    X-轴                1          T1                               第一 点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                               最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(CR_2)                    第一 点
                            2          T3(CR_2)                    第二 点
                            .
                            N         T3(CR_2)                     最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,CR_3)

     

    X-轴                1          T1                               第一 点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                                最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(CR_3)                     第一 点
                            2          T3(CR_3)                     第二 点
                            .
                            N         T3(CR_3)                     最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,CR_4)

     

    X-轴                1          T1                               第一点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                                最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(CR_4)                     第一点
                            2          T3(CR_4)                     第二 点                         .
                            N         T3(CR_4)                      最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,CR_5)

     

    X-轴                1          T1                               第一点
                            2          T1                              第二点
                            .
                            N         T1                                最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(CR_5)                     第一点
                            2          T3(CR_5)                     第二 点
                            .
                            N         T3(CR_5)                     最后一 点
     

     

    特征曲线:热水(T3)特征曲线:T3=f(T1,CR_6)

     

    X-轴                1          T1                               第一点
                            2          T1                               第二 点
                            .
                            N         T1                               最后一 点
     
    Y-轴                1          T3(CR_6)                    第一点
                            2          T3(CR_6)                    第二 点
                            .
                            N         T3(CR_6)                     最后一 点
     

     


    物理应用

     

    方程式

    所有情况

     

    湿度

    ========

    MOL:=摩尔质量

    Y1H2O = X1H2O*MOL1SUM/18.0152

    P1S   = fsat(T1)

    PHI1  = Y1H2O*P1/P1S

     

    LOAD = M3/M3N

     

    如果 (FMODE=2) 那么 {

      非设计与性能图

    }

     

    如果 (GLOBAL = design and FMODE = GLOBAL), 那么 {

      Design case

      LOAD=1

    }

     

    如果 (GLOBAL = off-design or FMODE=1), 那么 {

      非设计,采用归一化的性能图

    }

     

     

    特征图的插值 

    ============================

     

    插值湿度 

    WW1 = f(T1) 来自特征曲线 1 带 PHI1_1

    WW2 = f(T1) 来自特征曲线 2 带 PHI1_2

    ZW = WW1+(PHI1-PHI1_1)/(PHI1_2-PHI1_1)*(WW2-WW1)

     

    插值负荷

    WW1 = f(ZW) 来自特征曲线 3 带 LOAD_1

    WW2 = f(ZW) 来自特征曲线 4 带 LOAD_2

    ZW = WW1+(LOAD-LOAD_1)/(LOAD_2-LOAD_1)*(WW2-WW1)

     

    插值热水温度 

    WW1 = f(ZW) 来自特征曲线 5 带 CR_1

    WW2 = f(ZW) 来自特征曲线 6 带 CR_2

    WW3 = f(ZW) 来自特征曲线 7 带 CR_3

    WW4 = f(ZW) 来自特征曲线 8 带 CR_4

    WW5 = f(ZW) 来自特征曲线 9 带 CR_5

    WW6 = f(ZW) 来自特征曲线 10 带 CR_6

     

    如果 (T3 >= WW(I)  AND T3 < WW(I+1)), 那么 {

      ZW =  (WW(I+1)-WW(I))

      CR = CR_(I)+[T3-WW(I)] / ZW * [CR_(I+1)-CR_(I) ]

    }

     

     

    T4-计算

    =================

     

    如果 (FMODE=2), 那么 {

      T4 = T3-CR

    }

     

    否则 {

      如果 (GLOBAL = design and FMODE = GLOBAL), 那么 {

        T4 = T4CN

        ZW    = T4N-T3N

        CCR  = ZW-CR }

     

      否则 {

        ZW    = CCR+CR

        T4 = T3-ZW }

    }

     

     

    状态 4

    =======

     

    HX4  = f(P4,T4)

    HX6  = HX4

     

     

    近似状态 2

    =====================

     

    FAC   = .8

    T2 = FAC*T3+(1-FAC)*T4

    P2S    = fsat(T2)

    Y2H2O   = P2S/P2

    XH2O = Y2H2O*18.0152/MOL1SUM

    DSR = XH2O-X1H2O

    MSM1     = M3*MSM3/M1

     

    M2M1   = 1+DSR+MSM1

    X2H2OG   = XH2O/M2M1

     

    ZW     = 1/M2M1

    X2H2OL = MSM1*ZW

     

    如果 ( i != H2O), 那么 {

      X2i=X1i*ZW }

     

     

    HX2  = f(P2,T2)

     

     

    计算 M1

    =================

     

    H2_1  = f(P1,T2)

    H2_2  = f(P3,T2)

     

    如果 (FSPEC = 0), 那么 {

      ZW = HX2_1-H1+DSR*(H2_2-H4)

      M1 = M3*(H3-H4)/ZW  }

    否则 {

      ZW = H2_1-H1+DSR*(H2_2-H4)

      MX1 = M3*(H3-H4)/ZW

    }

     

    压力方程

    =================

     

    F = (M3/M3N) ** 2

    DP34 = DP34N * F

    P4    = P3 - DP34                                                                   

    P2    = P1                                                                               

    P4    = P6                                                                               

    P4    = P5                                                                               

     

     

    焓方程

    ===================

     

    H2   = HX2                                                                             

    H4   = HX4                                                                             

    H6   = HX6                                                                             

     

     

     

    质量流量方程

    ===================

     

    如果 FSPEC=0, 那么 {

      M3 = M4  }                                                                           

    否则 {

      M3*(M6M3+MSM3)+DSR*M1 = M4                                   

    }

     

    M1 = MX1                                                                               

    M2 = M2M1*M1                                                                     

    M6 = M6M3*M3                                                                     

     

    如果 FSPEC=0, 那么 {

      M5 = (M6M3+ MSM3)*M3+DSR*M1  }                               

    否则 {

      M5 = 0  }                                                                               

     

     

     

     

     


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