EBSILON®Professional Online Dokumentation
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Leitunganschlüsse |
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1 |
Primärseitiger Eintritt (kaltes Fluid, innerhalb der Rohre) |
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Primärseitiger Austritt (kaltes Fluid, innerhalb der Rohre) |
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Sekundärseitiger Eintritt (warmes Fluid, außerhalb der Rohre) |
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Sekundärseitiger Austritt (warmes Fluid, außerhalb der Rohre) |
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Regeleingang für KAN - Wärmeübertragungsfähigkeit im Auslegungspunkt (als H) |
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Allgemeines Vorgabewerte Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel
Dieses Bauteil soll dazu dienen, Wärmetauscher mit Phasenübergängen unter Berücksichtigung verschiedener Wärmeübertragungskoeffizienten in den einzelnen Zonen abzubilden.
Vor Bauteil 124 gab es in Ebsilon nur zwei Bauteile, die Phasenübergänge unterstützen:
Bauteil 10 (Vorwärmer / Heizkondensator): Bei dem bei Verwendung der Rabek-Methode Enthitzungs- und Kondensationszone variabel betrachtet werden.
Mit diesem Bauteil ist aber nur ein Phasenübergang darstellbar:
Bauteil 71 (Once-through Wärmetauscher), vier Fälle mit Phasenübergang sind implementiert:
Da Phasenübergänge sowohl auf der kalten als auch auf der warmen Seite auftreten können, gibt es insgesamt 16 mögliche Kombinationen (siehe dazu Bild).
Der im Auslegungsfall gültige Bereich wird durch den Schalter FTYPHX („Art des Wärmetauschers“) eingestellt. Zur Auswahl stehen momentan :
0: Allgemeiner Wärmetauscher
1: Economizer
2: Verdampfer
3: Überhitzer
Das Bauteil 124 wurde um einen neuen Berechnungsmodus erweitert. Dieser Modus lässt sich mit dem neuen Flag FALG=0 /FALG=1 einschalten.
Bei FALG=0: rechnet das Bauteil 124 den Wärmeaustausch basierend auf analytischer Lösung, wo die K-Zahl aus den einzelnen Alpha-Zahlen berechnet wird.
Bei FALG=1: wird dagegen der Wärmetauscher in der Strömungsrichtung der Arbeitsfluide numerisch aufgelöst.
Die Anzahl der Elemente wird mit dem Parameter NFLOW gesetzt. Dann wird analog zu Bauteil 126 eine numerische Lösung des Wärmeaustauschs gesucht. Dabei wird das kombinierte analytische und numerische Verfahren aus dem Bauteil 126 verwendet.
Unterschied zum Bauteil 126 ist, dass das Bauteil 124 nur eine stationäre Lösung ermittelt.
Das Ergebnis der Rechnung hängt von der Anzahl der numerischen Elemente (NFLOW) und der Auswahl des numerischen Schemas (FNUMSC) ab. Die numerische Lösung hat gegenüber der analytischen Lösung den Vorteil, dass sie insbesondere bei einer stark nicht-linearen Abhängigkeit zwischen der Enthalpie und der Temperatur des Fluids (Krümmung der Linien im QT-Diagramm) genauere Ergebnisse liefert.
Konvergenz-Tuning:
Leider kann die Konvergenz der numerischen Lösung nicht in allen Fällen garantiert werden. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Zahl der Punkte NFLOW oder das numerische Schema FNUMSC zu ändern. Die Berechnung mit zentralen Differenzen (FNUMSC=1) ist genauer und deshalb auch die Voreinstellung.
Sie kann aber insbesondere bei stark unterschiedlichen Massenströmen zu numerischen Problemen führen. In diesem Fall empfiehlt sich eine Umschaltung auf das Upwind-Verfahren (FNUMSC=0).
Der Modus "Allgemeiner Wärmetauscher" ermöglicht es, mit diesem Bauteil auch den Fall 1 abzudecken, bei dem weder auf der kalten noch auf der warmen Seite ein Phasenübergang stattfindet. Dieser Fall kann auch mit anderen Wärmetauschern abgebildet werden, aber der Vollständigkeit halber wird dieser auch hier abgebildet.
Der Schalter FSPECD gibt an, in welcher Weise die Auslegung erfolgt. Zur Auswahl stehen
0: die Vorgabe der Effektivität im Vorgabewert EFF,
1: die Vorgabe der unteren Grädigkeit im Vorgabewert DTN, siehe Wärmetauscher allgemeine Anmerkungen
2: die Vorgabe der oberen Grädigkeit im Vorgabewert DTN, siehe Wärmetauscher allgemeine Anmerkungen
3: die Vorgabe der Austrittstemperatur T4 des warmen Stroms im Vorgabewert DTN,
4: die Vorgabe beider Temperaturen des warmen Stroms und einer Temperatur des kalten Stroms auf den jeweiligen Leitungen, oder
5: die Vorgabe beider Temperaturen des kalten Stroms und einer Temperatur des warmen Stroms auf den jeweiligen Leitungen.
9: die Vorgabe der Heizfläche AN
Ergebnis der Auslegungsrechnung ist in jedem Fall der Nominalwert für die Wärmeübertragungsfähigkeit k*A, KAN.
Da das Bauteil im Offdesign-Modus Phasenübergänge unterstützen soll, ist die Vorgabe der Alpha-Zahlen und Exponenten für alle Phasenbereiche sinnvoll.
Es gibt zwei Identifikationsmodi (FIDENT=2) und (FIDENT=4): T2-Vorgabe oder T4-Vorgabe.
In diesen Modi wird in Teillast nicht mit KAN und den entsprechenden Skalierungsgesetzen gearbeitet, sondern k*A so berechnet, dass die gewünschte Temperatur herauskommt. Im Identifikationsmodus ist eine Unterscheidung Economizer, Verdampfer, Überhitzer oder allgemeiner Wärmetauscher nicht erforderlich.
Mit dem Schalter FFU kann das Bauteil ausgeschaltet werden. Es wird dann keine Wärme mehr ausgetauscht, Druckverluste werden jedoch weiter berücksichtigt.
Ein Wärmeverlust DQLR kann durch einen bezogenen Verlustfaktor festgelegt werden.
Bei diesem Wärmetauscher is es möglich, den Druck (P2, P4) von außen vorzugeben.
Außerdem kann eingestellt werden (Schalter FVOL), ob für die Teillastberechnung lediglich der Massenstrom (Näherung für inkompressible Fluide) oder Massen- und Volumenstrom
berücksichtigt werden soll.
Pinchpoint-Verletzungen bei Wärmetauschern
In der Realität kann Wärme nur von einem wärmeren zu einem kälteren Medium übertragen werden. Dies muss nicht nur an den Endpunkten, sondern auch in jedem Zwischenpunkt des Wärmetauschers erfüllt sein.
Bei der numerischen Lösung werden diese Bedingungen automatisch erfüllt, da ein Zwischenpunkt nach dem anderen berechnet wird. Voraussetzung ist allerdings, dass die Zahl der Zwischenpunkt groß genug ist, so dass die spezifische Wärme innerhalb einer Zelle als konstant angesehen werden kann.
Bei einer analytischen Lösung, die nur die Endpunkte betrachtet, kann es jedoch vorkommen, dass es Stellen im Wärmetauscher gibt, wo diese Bedingung verletzt ist („Pinchpoint-Verletzung“), nämlich wenn die spezifische Wärme nicht konstant ist (gekrümmte Linien im QT-Diagramm), und insbesondere bei Phasenübergängen. Deshalb muss bei der analytischen Lösung nach der Berechnung eine separate Untersuchung auf Pinchpoint-Verletzungen durchgeführt werden.
Im Auslegungsfall kann es allerdings passieren, dass Temperaturvorgaben so eingestellt werden, dass sie ohne eine Pinchpoint-Verletzung gar nicht erreichbar sind. In diesem Fall kann das numerische Verfahren natürlich auch keine Lösung finden und es wird eine entsprechende Fehlermeldung ausgegeben.
Da bei Verdampfung bzw. Kondensation die Temperatur trotz Wärmezufuhr bzw. -abfuhr konstant bleibt, gibt es Fälle, bei denen trotz stimmiger Gesamtbilanz die Wärmeübertragung physikalisch nicht möglich ist. In diesem Fall wird die übertragene Wärmemenge so weit reduziert, wie es physikalisch noch möglich ist, wobei der Mindest-Pinchpoint in einem Vorgabewert PINPMIN einstellbar ist. Dadurch ergibt sich ein entsprechend reduziertes KA.
Der Anwender wird durch die Warnmeldung ("KA reduziert zur Vermeidung einer Pinchpoint-Verletzung") darauf hingewiesen und kann dann die Teillast-Kennlinie bzw. den Teillast-Exponenten für KA entsprechend anpassen, so dass die Warnung nicht mehr auftritt. Man erhält in jedem Fall ein physikalisch mögliches Ergebnis.
Darüber hinaus gibt es am Ende der Rechnung noch eine Überprüfung, ob durch gekrümmten Verlauf von Q(T) (bedingt durch signifikante Änderungen von cp in Abhängigkeit von der Temperatur) eine Pinchpoint-Verletzung vorliegt. Dies kann man nachvollziehen, in dem man den Wärmetauscher in einzelne Abschnitte zerlegt. Dieser Fall kann beispielsweise auftreten, wenn auf der heißen Seite das cp am Eintritt deutlich kleiner als am Austritt ist (etwa bei Dampf, der bei starker Überhitzung ein cp von etwa 2 kJ/kgK hat, knapp über der Siedelinie aber mehr als 5). Das bedeutet, dass dieser Dampf mehr Wärme auf niedrigerem Temperaturniveau bereitstellt als auf hohem. Bei entsprechend kleinen Grädigkeiten kann dies eine Begrenzung für die mögliche Wärmeübertragung sein.
Die QT-Diagramme berücksichtigen die Nicht-Linearität (Krümmung der Kurven) in Bereichen ohne Phasenwechsel.
Der Schwellwert TOLXECO bestimmt den Wert, bis zu dem eine Verdampfung im Eco toleriert wird. Ist der Dampfgehalt hinter Eco größer als die Schwelle, erfolgt eine Warnmeldung, ist er größer als das Doppelte dieser Schwelle, erfolgt eine Fehlermeldung.
Der veraltete Schalter FSPEC wird durch diese drei Schalter ersetzt:
Hinweis:
Beim Laden einer mit Release 11 (oder älter) erstellten Schaltung wird aus dem Wert des Schalters FSPEC die entsprechende Werte für FTYPHX, FSPECD und FIDENT gesetzt und
FSPEC (veraltet) auf „leer“ (-999) gesetzt. Die Schaltung rechnet dann im bisherigen Modus. Bei Bedarf kann jedoch auch der Schalter FSPEC noch verwendet werden. Dies ist erforderlich, damit die vorhandenen EbsScripte, in denen eine Umschaltung von FSPEC in einen Identifikationsmodus erfolgt, auch weiterhin funktionieren. Wenn FSPEC nicht „leer“ (-999) ist, sondern einen Wert von -4 oder -5 hat (die alten Werte für die Identifikationsmodi), wird der neue Schalter FIDENT ignoriert und das Bauteil verhält sich gemäß der Einstellung von FSPEC (darauf wird in einem Kommentar hingewiesen).
Um Unklarheiten zu vermeiden, wurden in den Eingabemasken die Begriffe „Primärseite“ bzw. „Sekundärseite“ durch „kalte Seite“ und „warme Seite“ ersetzt. Die kalte Seite ist der Strom von Anschluss 1 zu Anschluss 2, der aufgewärmt wird. Die warme Seite ist der Strom von Anschluss 3 zu Anschluss 4, der die Wärme abgibt.
Effectiveness-Methode
Siehe Wärmetauscher allgemein - Effektivitätsmethode
Auslegung bei Gleichstrom (siehe Wärmetauscher allgemeine Anmerkungen )
Beim Wärmetauscher (Bauteile 124 ) wurde die Möglichkeit geschaffen, auch bei Gleichstrom (FFLOW=1) eine Auslegung über die obere oder untere Grädigkeit vorzunehmen.
Für den Fall, dass die beiden Eintrittstemperaturen vorgegeben werden, kann die obere Grädigkeit nur iterativ bestimmt werden. In der Regel ist dies jedoch unproblematisch. Falls es in komplexeren Modellen zu Konvergenzproblemen kommt, müsste ein anderer Auslegungsmodus verwendet werden.
Hinweis für WT-Typ Verdampfer:Bei einem Verdampfer wird die Austrittstemperatur durch den Druck festgelegt. Dadurch steht in diesem Fall ein Freiheitsgrad weniger zur Verfügung. Aus diesem Grunde war die Vorgabe der oberen Grädigkeit (im Gegenstrom) beim Verdampfer nicht möglich. Es kann in diesem Bauteil bei einem Verdampfer die obere (im Gegenstrom) bzw. untere (im Gleichstrom) Grädigkeit für die Auslegung vorgegeben werden. In diesem Fall berechnet das Bauteil dann die Eintrittstemperatur des warmen Mediums. Um diesen Modus zu nutzen, muss allerdings FTYPHX auf „Verdampfung ohne Überhitzung“ (5) eingestellt werden (nur im Bauteil 61 implementiert). Der Grund dafür ist, dass bei der Einstellung „Verdampfer“ (2) auch überhitzter Dampf am Austritt akzeptiert wird und deshalb die Austrittstemperatur nicht bekannt ist.
Schalter FDQLR
In Release 13 besteht die Möglichkeit, mit dem Schalter FDQLR einzustellen, wie DQLR (Faktor zur Modellierung von Wärmeverlusten) interpretiert werden soll.
Vorgabe der Fläche im Auslegungsfall
Im Auslegungsfall ist es auch bei diesem Bauteil möglich, den Flächeninhalt der Wärmeübertragungsfläche vorzugeben. Zu diesem Zweck muss der Schalter FSPECD auf den Wert 9 gestellt und der Flächeninhalt im Vorgabewert AN eingetragen werden. Für alle anderen Einstellungen von FSPECD wird AN berechnet.
Da AN bei der Auslegung stets berechnet wurde, befand sich dieser Wert bei den blauen Nominalwerten. Weil eine Vorgabe im Auslegungsfall möglich ist, ist der Wert zu den schwarzen Vorgabewerten aufgerückt.
Wahlweise Verwendung von KAN oder AN für Teillastrechnungen
Nach der Auslegungsrechnung sind die Werte KAN, KN und AN konsistent zueinander (KAN = KN * AN). Wenn man einen dieser Werte manuell ändert, geht die Konsistenz verloren. Darauf wurde mit einer Warnung hingewiesen. Das Bauteil hat dann die Werte KN und AN als korrekt angesehen und KAN ignoriert. Da bei anderen Wärmetauschern jedoch häufig KAN manuell bzw. per EbsScript angepasst wird, um eine Verschmutzung des Wärmetauschers zu simulieren, wurde dies auch beim Bauteil 124 ermöglicht. Dazu gibt es einen Schalter FKAN, der angibt, ob bei inkonsistenten Werten AN (bei FKAN = 0) oder KAN (bei FKAN = 1) als zuverlässig angesehen werden soll. Die Warnung zur Inkonsistenz zwischen KAN und AN wurde zum Kommentar heruntergestuft, da andernfalls stets beide Werte simultan zu ändern wären. Außerdem wird der Wärmeübergangskoeffizient K als Ergebniswert angezeigt.
Anpassungspolynom / Kernelexpression
Bei Bauteil 124 kann analog zu Bauteil 61 auch ein Anpassungspolynom bzw. eine Kernelexpression verwendet werden. Die Aktivierung erfolgt hier ebenfalls über den Schalter FADAPT. Hinweis: der Schalter war bei diesem Bauteil schon vorhanden, hatte allerdings keine Funktionalität.
Aufteilung im Identifikationsmodus
Die Aufteilung der Flächen und der übertragenen Wärmemengen auf Economizer, Verdampfer und Überhitzer wird auch im Identifikationsmodus (FIDENT > 0) in den Ergebniswerten angezeigt.
Wärmeübergangskoeffizienten (Alphazahlen)
Bauteil 124 bietet die Möglichkeit, für die einzelnen Zonen unterschiedliche Alphazahlen und Exponenten vorzugeben. Bei der numerischen Lösung kann man wahlweise mit konstanten oder bereichsabhängigen Alphazahlen arbeiten. Deshalb wird beim Schalter FTYPHX unterschieden zwischen
Wenn man beim numerischen Algorithmus FTYPHX = 1 (Eco), 2 (Verdampfer) oder 3 (Überhitzer) einstellt, werden wie bei FTYPHX=4 die Alphazahlen bereichsspezifisch verwendet, wie dies auch bei der analytischen Lösung der Fall ist.
Die Benutzung der Zonen-spezifischen Alphazahlen (FTYPHX>0) ist auf reine Substanzen beschränkt (z.B. Wasser-Dampf, Benutzerdefiniertes Zweiphasen-Fluid).
Beim Benutzen von Mischungen (z.B. FDBR, Universal-Fluid) sind seit Release 16 für solche Fluide die Werte
vorgesehen. Sollte bei FTYPHX>0 innerhalb des Wärmetauschers (numerische Lösung FALG=1) ein Bestandteil der Mischung eine Phasenänderung durchlaufen, werden diese Vorgabewerte statt AL12N, EX12, AL34N, EX34 verwendet. Das kann z.B. bei der Kondensation des Wasseranteils im Gas der Fall sein.
Alternativ zu den Vorgaben der Nominalwerte und Exponenten der Wärmeübertragungskoeffizienten können die Wärmeübertragungskoeffizienten innerhalb des Wärmetauschers (numerische Lösung FALG=1) mittels Kernel-Expressions
berechnet werden. Um zwischen der Vorgabe der Nominalwerte, Exponenten und den Kernel-Expressions zu unterscheiden die Schalter
vorgesehen.
Sinnvolle Werte für Alphazahlen für die unterschiedlichen Fluid-Kombinationen können Sie bei den Standard-Datensätzen des Bauteils 61 finden.
Druckverlustverteilung zwischen den Zonen
Für FALG=1 (numerischer Rechenmodus) für reine Substanzen im Strömungspfad kann der Gesamtdruckverlust DP12 auf zonenspezifische Druckverluste DP12ECO, DP12EVA, DP12SUP verteilt werden. Die Verteilung erfolgt entsprechend den Anteilen der Flächen der Zonen und abhängig von den spezifischen Volumina der Fluids am Eintritt der jeweiligen Zone.
Der Nominalwert des spezifischen Volumens wird bei Design berechnet als
V1N = (V12_INL * AECO + V12_LIQ * AEVA + V12_GAS * ASUP) / AN
Hier sind
V12_INL - der Wert des spezifischen Volumens für Eintritt 1
V12_LIQ, V12_GAS - die Werte des spezifischen Volumens für gesättigte Flüssigkeit und Gas für den Strömungspfad 12.
Für die Bestimmung der letzten 2 Werte wird der Mittelwert des Druckes (P1+P2)/2 verwendet
Die zonen-spezifische Druckverluste werden berechnet als
DP12ECO = DP12N * (M1/M1N) * (M1/M1N) * FL12 * V12_INL * AECO / (AN * V1N)
DP12EVA = DP12N * (M1/M1N) * (M1/M1N) * FL12 * V12_LIQ * AEVA / (AN * V1N)
DP12SUP = DP12N * (M1/M1N) * (M1/M1N) * FL12 * V12_GAS * ASUP / (AN * V1N)
Für Design FL12 = 1
Für Off-Design FL12 = (V12_INL * AECO + V12_LIQ * AEVA + V12_GAS * ASUP) / (AN * V1N)
Es ist wichtig zu bemerken, dass AECO, AEVA, ASUP bei Off-Design sich von den entsprechenden Werten bei Design unterscheiden. Daher weicht FL12 bei Off-Design von 1 ab.
Weitere Informationen zur Vergleichbarkeit dieser Wärmetauscher mit anderen Wärmetauschern finden Sie unter Wärmetauscher allgemein, siehe Wärmetauscher allgemeine Anmerkungen
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FMODE |
Schalter für Berechnungsmodus (Auslegung / Teillast) =0: GLOBAL =1: lokale Teillast (d.h. immer Teillast-Modus, auch wenn global eine Auslegungsrechnung durchgeführt wird) =2: spezielle lokale Teillast (Sonderfall zur Kompatibilität mit früheren Ebsilon-Versionen, sollte in neuen Schaltungen nicht verwendet werden, da Ergebnisse |
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FTYPHX |
Art des Wärmetauschers = 0: Allgemeiner Wärmetauscher |
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FSPECD |
Berechnungsmethode im Design-Fall = 0: Vorgabe der Effektivität EFF (Verhältnis von übertragener Wärmemenge zum theoretischen Maximum bei unendlich großer Übertragungsfläche) im |
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FIDENT |
Bauteil-Identifikation (nur in Teillast) = 0: keine Identifikation Im Auslegungsfall ist die Variante FIDENT=2 identisch mit FSPECD=5 und FIDENT=4 mit FSPECD=4. Um widersprüchliche Vorgaben zu verhindern, wird deshalb der Schalter FIDENT bei diesem Bauteil nur im Off-Design verwendet. Anmerkung: |
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DTN |
Temperaturvorgabe (nom.) gemäß FSPECD |
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EFF |
Effektivität |
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AN |
Heizfläche (nominal) |
| FVOL |
Schalter für die Berücksichtigung der Abhängigkeit des Druckverlusts vom Volumen =0: nur abhängig vom Massenstrom DP/DPN = (M/MN)**2 DP/DPN = V/VN*(M/MN)**2 |
| FDPNUM |
Druckverlusthandhabung in der numerischen Lösung (FALG=1) = 0: Benutzen des mittleren Fluiddruckes zwischen Ein- und Austritt |
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FDP12RN |
Schalter für Druckabfall-Behandlung von Leitung 12 =1: berechnet aus DP12N = DP12RN (absolut) |
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DP12RN |
Druckabfall 12 (nom.) [abs. oder rel. zu P1] |
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FDP34RN |
Schalter für Druckabfall-Behandlung von Leitung 34 =1: berechnet aus DP34N = DP34RN (absolut) |
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DP34RN |
Druckabfall 34 (nom.) [abs. oder rel. zu P3] |
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FDQLR |
Schalter für Wärmeverlust - Handhabung =0: konstant (DQLR*QN in allen Lastfällen) =1: relativ zum tatsächlichen Wärmeeintrag (DQLR*Q354) |
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DQLR |
relativer Wärmeverlust |
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FFLOW |
Schalter zur Vorgabe der Flussrichtung (siehe Wärmetauscher allgemeine Anmerkungen ) =0: Gegenstrom |
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NROW |
Anzahl der Reihen (bei Kreuzstrom) |
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NPASS |
Anzahl der Durchgänge (bei Kreuzstrom) |
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FARR |
Schalter zur Definition der Anordnung der Durchgänge =0: Gegenstrom |
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FFU |
Schalter Ein / Aus
=0: Wärmetauscher ausgeschaltet (kein Wärmeübergang, aber Druckverlustberechnung) |
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AL12N |
Wärmeübergangskoeffizient kalte Seite (nominal) |
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EX12 |
Massenstrom-Exponent von AL12 |
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AL34N |
Wärmeübergangskoeffizient warme Seite (nominal) |
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EX34 |
Massenstrom-Exponent von AL34 |
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AL12ECON |
Wärmeübergangskoeffizient Economizer kalte Seite (nominal) |
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EX12ECO |
Massenstrom-Exponent von AL12ECO |
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AL34ECON |
Wärmeübergangskoeffizient Economizer warme Seite (nominal) |
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EX34ECO |
Massenstrom-Exponent von AL34ECO |
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AL12EVAN |
Wärmeübergangskoeffizient Verdampfer kalte Seite (nominal) |
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EX12EVA |
Massenstrom-Exponent von AL12EVA |
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AL34EVAN |
Wärmeübergangskoeffizient Verdampfer warme Seite (nominal) |
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EX34EVA |
Massenstrom-Exponent von AL34EVA |
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AL12SUPN |
Wärmeübergangskoeffizient Überhitzer kalte Seite (nominal) |
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EX12SUP |
Massenstrom-Exponent von AL12SUP |
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AL34SUPN |
Wärmeübergangskoeffizient Überhitzer warme Seite (nominal) |
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EX34SUP |
Massenstrom-Exponent von AL34SUP |
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AL34RN |
Strahlungs-Übergangskoeffizient warme Seite (nominal) |
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FOUL |
Foulingfaktor |
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FSPECK |
Schalter zur Spezifikation der k-Berechnung in Teillast |
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FVALKA |
Validierung von k*A (nur in Teillast) =0: KAN verwendet ohne Validierung |
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IPS |
Index für Pseudomesswert 0 |
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FADAPT |
Schalter für Verwendung des Adaptionspolynoms ADAPT/ Anpassungsfunktion EADAPT =0: Nicht verwendet und nicht ausgewertet = -1: Korrekturfaktor für k*A [KA = KAN * K/KN*Anpassungsfunktion] |
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EADAPT |
Anpassungsfunktion für KA function evalexpr:REAL; |
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TOLXECO |
Toleranz für Verdampfung am Economizer. Wenn der Dampfgehalt X am Economizer-Austritt größer als TOLXECO ist, wird eine Warnung ausgegeben. Wenn er größer als 2*TOLXECO ist, wird eine Fehlermeldung ausgegeben. 0.025 |
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PINPMIN |
Mindestwert für den Pinchpoint (KA wird automatisch reduziert, wenn der Pinchpoint kleiner als dieser Wert wird) 0.1 |
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FSPEC (veraltet) |
Kombinierter Schalter (für Betriebsart und Temperaturvorgabe ) = -999: nicht verwendet (stattdessen FSPECD und FIDENT verwendet) alte Werte: =0: Allgemeiner Wärmetauscher, Effektivitäts-Methode =10: Economizer, Effektivitäts-Methode
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FSPECLAM |
Lambda-Berechnung (noch keine Auswahl möglich) |
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FTYP |
Typ-Berechnung (noch keine Auswahl möglich) |
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FKAN |
KAN oder AN verwenden (in Teillast) ? |
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FALG |
KAN oder AN verwenden (in Teillast) ? |
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NFLOW |
Anzahl der Gitterpunkte in Strömungsrichtung (max. 100) 30 |
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FNUMSC |
Numerisches Schema |
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KAN |
Wärmedurchgangskoeffizient * Fläche (nominal) - Wärmeübertragungsfähigkeit im Auslegungspunkt |
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KN |
Wärmedurchgangskoeffizient (nominal) |
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QN |
Wärmetauscherleistung (nominal) |
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M1N |
Massenstrom kalte Seite (nominal) |
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M3N |
Massenstrom warme Seite (nominal) |
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V1N |
Spezifisches Volumen am Punkt 1 (nominal) |
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V3N |
Spezifisches Volumen am Punkt 3 (nominal) |
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TM34N |
Mittlere Rauchgastemperatur (nominal) |
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P1N |
Druck am Punkt 1 (nominal) |
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P3N |
Druck am Punkt 3 (nominal) |
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ALAMN |
nicht verwendet (Leitfähigkeit des Werkstoffs (nominal)) |
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T12N |
Durchschnittstemperatur auf der warmen Seite (nominal) |
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TMATN |
nicht verwendet Wärmetauscher Materialtemperatur (nominal) |
Die blau markierten Parameter sind Referenzgrößen für den Teillastmodus. Die Ist-Teillastwerte beziehen sich in den verwendeten Gleichungen auf diese Größen.
Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.
Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte
Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen
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Q21 |
Vom kalten Strom aufgenommene Wärme |
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QT |
übertragene Wärmemenge |
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Q34 |
Vom warmen Strom abgegebene Wärme |
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KA |
Wärmedurchgangskoeffizient * Fläche = Q/DTM |
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KAPH |
Wärmedurchgangskoeffizient * Fläche = physikalischer Wert |
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K |
Wärmedurchgangskoeffizient |
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DTM |
Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz |
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DTLO |
Untere Grädigkeit |
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DTUP |
Obere Grädigkeit |
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KACL |
Gemäß komponentenspezifischen Teillastverhalten berechnetes KA |
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RPFHX |
Gütegrad für Wärmeübergang (KA/KACL) |
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REFF |
Obere Grädigkeit |
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X2 |
Dampfgehalt (X) am Primär-Austritt |
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A |
Verwendete Wärmetauscherfläche |
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AECO |
Wärmetauscherfläche Economizer |
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AEVA |
Wärmetauscherfläche Verdampfer |
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ASUP |
Wärmetauscherfläche Überhitzer |
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QLT |
Gesamt-Wärmeverlust |
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QLRT |
Relativer Gesamt-Wärmeverlust |
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QLRECO |
Relativer Wärmeverlust Economizer |
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QLREVA |
Relativer Wärmeverlust Verdampfer |
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QLRSUP |
Relativer Wärmeverlust Überhitzer |
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DP12ECO |
Druckverlust Economizer (kalte Seite) |
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DP12EVA |
Druckverlust Verdampfer (kalte Seite) |
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DP12SUP |
Druckverlust Überhitzer (kalte Seite) |
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DP12 |
Gesamt-Druckverlust (kalte Seite) |
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DP34 |
Gesamt-Druckverlust (warme Seite) |
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CP12 |
Mittlere spezifische Wärmekapazität (kalte Seite) |
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CP34 |
Mittlere spezifische Wärmekapazität (warme Seite) |
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HS1 |
Enthalpie des Sattwassers am Eintritt |
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HS2 |
Enthalpie des Sattdampfs am Austritt |
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TS1 |
Sattwasser-Temperatur am Eintritt |
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TS2 |
Sattwasser-Temperatur am Austritt |
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QECO |
Ausgetauschte Wärme, Economizer |
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QEVA |
Ausgetauschte Wärme, Verdampfer |
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QSUP |
Ausgetauschte Wärme, Überhitzer |
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Q12IP |
Wärmübertragung zu Strom 12 bis zum Zwischenpunkt |
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T12IP |
Temperatur bei Strom 12 am Zwischenpunkt |
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DTIP |
Temperaturdifferenz zwischen Strom 34 und Strom 12 am Zwischenpunkt |
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RADAPT |
Ergebnis von ADAPT/EADAPT |
Spezifische Wärmekapazität : CP12/CP34:
Es wird die mittlere spezifische Wärmekapazität auf der kalten (CP12) und auf der heißen Seite (CP34) als Ergebniswert angezeigt.
Die mittlere spezifische Wärmekapazität ergibt sich aus dem Quotienten der Enthalpiedifferenz und der Temperaturdifferenz.
Wenn keine Temperaturdifferenz vorliegt (beispielsweise im Zweiphasengebiet oder bei ausgeschaltetem Wärmetauscher), ist die Berechnung dieses Quotienten allerdings nicht möglich.
In diesem Fall wird die spezifische Wärmekapazität bei der entsprechenden Temperatur verwendet, sofern diese definiert ist. Andernfalls bleibt der Ergebniswert leer.
Gütegrad RPFHX:
Zur Beurteilung des Zustands eines Wärmetauschers dient der Quotient aus dem aktuellen Wert für k*A (Ergebniswert KA) und dem in jeweiligen Lastpunkt aufgrund der Bauteilphysik bzw. Kennlinien erwarteten k*A (Ergebniswert KACL). Der Quotient KA/KACL als Ergebniswert RPFHX angezeigt.
KA (Wärmedurchgangskoeffizient * Fläche):
Bei der Berechnung des Ergebniswertes KA gibt es bei der numerischen Lösung zwei Möglichkeiten:
Insbesondere bei kleinen Grädigkeiten kann es deutliche Abweichungen zwischen beiden Werten geben. Wir haben uns deshalb entschieden, beide Werte anzuzeigen: den ersten als „physikalischen“ Wert KAPH, für den zweiten wird der vorhandene Ergebniswert KA verwendet. Das hat den Vorteil, dass das Fourier-Gesetz QT=KA*DTM auch bei der numerischen Lösung gilt. „K“ ist in diesem Fall der „effektive“ K-Wert, der unter konstanten Bedingungen zu der entsprechenden Wärmeübertragung führen würde.
Keine
Nennlastfall (Simulationsschalter: GLOBAL=Nennlast und FMODE=GLOBAL) |
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Teillastfall (Simulationsschalter: GLOBAL=Teillast oder FMODE=lokale Teillast) |
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Form 1 |
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Form 2 |
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Form 3 |
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Form 4 |
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