Bauteil 26: Eco / Verdampfer / Überhitzer

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Bauteil 26: Eco / Verdampfer / Überhitzer (mit Kennlinien)

Vorgaben

Leitungsanschlüsse
1	Primärseite Eintritt (kaltes Fluid, innerhalb der Rohre)
2	Primärseite Austritt (kaltes Fluid, innerhalb der Rohre)
3	Sekundärseite Eintritt (warmes Fluid, außerhalb der Rohre)
4	Sekundärseite Austritt (warmes Fluid, außerhalb der Rohre)
5	Regeleingang für KAN - Wärmeübertragungsfähigkeit im Auslegungspunkt (als H)

Allgemeines Vorgabewerte Kennlinien Verwendete Physik Bauteilform Beispiel

Allgemeines

Bauteil 26 ist ein Mehrzweckmodul, das als Economiser, Verdampfer oder Überhitzer verwendet werden kann. Generell kann es für die Modellierung jedes Wärmetauschers verwendet werden.

MODELL:

Für weitere allgemeine Informationen mit Bezug zu den meisten üblichen Wärmetauschern siehe Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen

Der (k*A)-Wert der Teillastberechnung ergibt sich aus dem (k*A)-Wert der Auslegungsrechnung multipliziert mit einem Korrekturfaktor, der bestimmt wird durch eine oder mehrere Kennlinien. Die Korrekturen der Kennlinien sind ein Maß für die Abhängigkeit der k-Zahl vom Primär- bzw. Sekundärmassenstrom.
Als Ergänzung oder Alternative zur Kennlinie kann ein Anpassungspolynom oder eine Kernelexpression verwendet werden. Die Steuerung erfolgt über das Flag FADAPT.

Strahlungsverluste können als Verlustfaktor eingegeben werden.

Außerdem besteht bei diesem Bauteil die Möglichkeit einer Auslegung über einen Effektivitäts-Faktor. Dieser bezieht sich auf den theoretisch maximal möglichen Wärmeaustausch (bei unendlich großer Wärmetauscherfläche). Eine Effektivität von 0.8 bedeutet also, dass 80% der theoretisch möglichen Wärme ausgetauscht wird.

Wenn die Grädigkeiten vorgegeben werden, ist es wichtig, dass abhängig vom Wärmewert (M*cp) entweder die obere oder die untere Grädigkeit (siehe Kapitel: Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen ) zu korrekten Ergebnissen führt.

Bei komplexen Kreisläufen ist es mitunter nicht einfach für Wärmetauscher die Werte für die Grädigkeiten in einer sinnvollen Weise vorzugeben. Fehlermeldungen erscheinen mitunter, da ein inoperabler Wärmetauscher Fehler in anderen Wärmetauschern verursachen kann. Um dies zu verhindern kann (k*A) anstelle der Grädigkeiten gegeben werden. Im Auslegungsfall ist dies möglich, in dem man den Modus "lokale Teillast" verwendet. (k*A)-Eingaben führen immer zu physikalisch möglichen Ergebnissen. Das gewünschte Ergebnis kann durch iterative
Berechnungen mit verschiedenen (k*A)-Werte ermittelt werden.

Für dieses Bauteil gibt es zwei Identifikationsmodi: T2-Vorgabe (FIDENT=2) und T4-Vorgabe (FIDENT=4). Aufgrund dieser Vorgabe wird in allen Lastfällen k*A aus den Temperaturen berechnet. Im Auslegungsfall wird dann die Grädigkeit. im Teillastfall KAN und die Kennlinien nicht verwendet.

Außerdem wurde eine Schwelle TOLXECO eingeführt, bis zu der 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.

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.

Logikeingang (Anschluss 5) zur Steuerung von Komponenteneigenschaften

(siehe dazu auch : Objekte bearbeiten --> Anschlüsse)

Um Komponenteneigenschaften wie Wirkungsgrade oder Wärmeübergangskoeffizienten (Variationsgröße) von außen zugänglich zu machen (für Regelung oder Validierung), ist es möglich,
den entsprechenden Wert als indizierten Messwert (Vorgabewert FIND) auf einer Hilfsleitung zu platzieren. Im Bauteil muss dann derselbe Index als Vorgabewert IPS eingetragen werden.

Es besteht auch die Möglichkeit, diesen Wert auf einer Logikleitung zu platzieren, die direkt an das Bauteil angeschlossen ist (siehe dazu FVALKA=2, Variationsgröße: KAN,
Dimension: Enthalpie).

Der Vorteil besteht darin, dass die Zuordnung nun grafisch sichtbar ist und dadurch Fehler (zum Beispiel beim Kopieren) vermieden werden.

Pinchpoint-Verletzungen bei Wärmetauschern (Siehe dazu auch Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen):

Bis Release 10.0 wurde in Teillast eine Pinchpoint-Verletzung erst nachträglich festgestellt, d.h. es wurde zum jeweiligen Lastfall KA und daraus die übertragene Wärmemenge berechnet und anschließend überprüft, ob diese Wärmemenge überhaupt auf dem richtigen Temperaturniveau übertragen werden kann. 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 wurde in Ebsilon eine Fehlermeldung ausgegeben.

Die Berechnung wurde so geändert, dass die übertragene Wärmemenge so weit reduziert wird, 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 eine 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. Der Vorteil ist jedoch, dass man in jedem Fall ein physikalisch mögliches Ergebnis erhält.

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 Schalter FSPEC (veraltet) wurde auf drei Schalter aufgeteilt:

FTYPHX gibt den Typ des Wärmetauschers an
FSPECD gibt an, auf welche Weise das Bauteil ausgelegt werden soll
FIDENT dient zur Aktivierung eines Bauteil-Identifikationsmodus, d.h. es wird anhand von Temperatur-Vorgaben der jeweilige Zustand des Bauteils ermittelt

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 auf „leer“ (-999) gesetzt. Die Schaltung ermittelt damit die selben Ergebniswerte. 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.

Auslegung bei Gleichstrom, siehe Kapitel Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen

Beim Wärmetauscher (Bauteile 26 ) 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.

Effectiveness-Methode

Siehe Wärmetauscher allgemein - Effektivitätsmethode

Schalter FDQLR

Es besteht die Möglichkeit, mit dem Schalter FDQLR einzustellen, wie DQLR (Faktor zur Modellierung von Wärmeverlusten) interpretiert werden soll.

Hinweis zu den Ergebniswerten :

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 wird als Ergebniswert RPFHX angezeigt.

Vorgabewerte

FTYPHX	Art des Wärmetauschers Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: Allgemeiner Wärmetauscher = 1: Economizer = 2: Verdampfer = 3: Überhitzer
FSPECD	Berechnungsmethode im Design-Fall Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: Vorgabe der Effektivität EFF (Verhältnis von übertragener Wärmemenge zum theoretischen Maximum bei unendlich großer Übertragungsfläche) im Vorgabewert EFF = 1: Untere Grädigkeit (=T4-T1) gegeben als DTN = 2: Obere Grädigkeit (=T3-T2) gegeben als DTN = 4: Beide Temperaturen des warmen Stroms und eine Temperatur des kalten Stroms auf den jeweiligen Leitungen gegeben = 5: Beide Temperaturen des kalten Stroms und eine Temperatur des warmen Stroms auf den jeweiligen Leitungen gegeben
FIDENT	Bauteil-Identifikation (nur in Teillast) (FIDENT dient zur Aktivierung eines Bauteil-Identifikationsmodus, d.h. es wird anhand von Temperatur-Vorgaben der jeweilige Zustand des Bauteils ermittelt:) Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 0: keine Identifikation = 2: Austrittstemperatur des kalten Stroms (T2) von außen gegeben inTeillast, KA berechnet = 4: Austrittstemperatur des warmen Stroms (T4) von außen gegeben inTeillast, KA berechnet 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: Die Besonderheit bei diesen Bauteilen besteht darin, dass im Auslegungsfall standardmäßig eine Identifikation (nämlich die Berechnung von KAN aus Temperaturvorgaben) stattfindet. Bei anderen Bauteilen ist dies nicht der Fall.
DTN	Grädigkeit (nominal) Je nach Wert von FSPECD ist hier die obere (=T3-T2) oder die untere (=T4-T1) Grädigkeit einzutragen.
EFF	Effektivität
FDP12N	Druckabfall-Behandlung Leitung 1 zu 2 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 1: Berechnet aus DP12N = -1: P2 von außen gegeben
DP12N	Druckabfall kalte Seite (nominal)
FDP34N	Druckabfall-Behandlung Leitung 3 zu 4 Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = 1: Berechnet aus DP34N = -1: P4 von außen gegeben
DP34N	Druckabfall warme Seite (nominal)
FVOL	Schalter für Teillastverhalten - Druckabfall Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: nur abhängig vom Massenstrom =1: abhängig vom Massen- und Volumenstrom
FDQLR	Schalter für Wärmeverlust - Handhabung Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: konstant (DQLRQN in allen Lastfällen) DQLR wird in allen Lastfällen auf den Auslegungswert QN bezogen (der im Auslegungsfall gleich der vom heißen Strom abgegebenen Wärmemenge ist), hat also in allen Lastfällen einen konstanten Wert. Wenn dieser Wert allerdings 10% der vom heißen Strom abgegebenen Wärmemenge überschreitet, wird der Wärmeverlust auf diesen Wert begrenzt und eine Warnung ausgegeben. =1: relativ zum tatsächlichen Wärmeeintrag (DQLRQ354) DQLR wird auf die vom heißen Strom abgegebenen Wärmemenge bezogen. Wenn man die entsprechende Warnung ignoriert, können hier auch Verluste von mehr als 10% modelliert werden.
DQLR	Wärmeverlust, relativ zu QN (durch Strahlung)
TOL	Maximal zulässige Abweichung der Energiebilanz für die innere Iteration
FMODE	Schalter für Berechnungsmodus Auslegung/Teillast Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: wie global eingestellt =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 zu echten Teillastrechnungen nicht konsistent sind) = -1: lokale Auslegung
FFLOW	Schalter für die Strömungsrichtung, siehe Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Gegenstrom =1: Gleichstrom =2: Kreuzstrom
NROW	Anzahl der Rohrreihen (bei Kreuzstrom)
NPASS	Anzahl der Durchgänge (bei Kreuzstrom)
FARR	Anordnung der Durchgänge Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Gegenstrom =1: Gleichstrom
FADAPT	Schalter für Anpassungspolynom ADAPT/ Anpassungsfunktion EADAPT Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: nicht verwendet und nicht ausgewertet =1: Korrektur für kA [KA = KAN Kennlinienfaktor * Polynom] =2: Berechnung von kA [KA = KAN Polynom] =1000: nicht verwendet, aber ADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit) = -1: Korrektur für kA [KA = KAN Kennlinienfaktor * Anpassungsfunktion] = -2: Berechnung von kA [KA = KAN Anpassungsfunktion] = -1000: nicht verwendet, aber EADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit)
EADAPT	Anpassungsfunktion für KA
FFU	Schalter Ein / Aus Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Wärmetauscher ausgeschaltet (kein Wärmeübergang, aber Druckverluste) =1: Wärmetauscher aktiv
FVALKA	Validierung von k*A Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: fest vorgegeben durch KAN, ohne Validierung =1: validierbar vorgegeben durch Pseudomesswert IPS =2: KAN gegeben als Enthalpie auf Regeleingang 5
IPS	Index auf Pseudomessstelle
PINPMIN	Mindestwert für den Pinchpoint (KA wird automatisch reduziert, wenn der Pinchpoint kleiner als dieser Wert wird)
TOLXECO	Tolerierbarer Dampfgehalt am Economizer. Wenn der Dampfgehalt X am Austritt größer als TOLXECO ist, wird eine Warnung ausgegeben. Wenn er größer als 2*TOLXECO ist, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
FSPEC (veraltet)	Kombinierter Schalter Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional) Ausdruck = -999: nicht verwendet (stattdessen FSPECD und FIDENT verwendet) alte Werte =0: Allgemeiner Wärmetauscher: Effectiveness-Methode =1: Allgemeiner Wärmetauscher: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die untere Grädigkeit (DT41N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =2: Allgemeiner Wärmetauscher: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die obere Grädigkeit (DT32N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =4: Allgemeiner Wärmetauscher: Im Auslegungsfall werden T3 und T4 sowie eine der beiden Temperaturen T1 oder T2 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =5: Allgemeiner Wärmetauscher: Im Auslegungsfall werden T1 und T2 sowie eine der beiden Temperaturen T3 oder T4 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =10: Economizer: Effectiveness-Methode =11: Economizer: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die untere Grädigkeit (DT41N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =12: Economizer: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die obere Grädigkeit (DT32N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =14: Economizer: Im Auslegungsfall werden T3 und T4 sowie eine der beiden Temperaturen T1 oder T2 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =15: Economizer: Im Auslegungsfall werden T1 und T2 sowie eine der beiden Temperaturen T3 oder T4 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =20: Verdampfer: Effectiveness-Methode =21: Verdampfer: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die untere Grädigkeit (DT41N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =22: Verdampfer: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die obere Grädigkeit (DT32N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =24: Verdampfer: Im Auslegungsfall werden T3 und T4 sowie eine der beiden Temperaturen T1 oder T2 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =25: Verdampfer: Im Auslegungsfall werden T1 und T2 sowie eine der beiden Temperaturen T3 oder T4 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =30: Überhitzer: Effectiveness-Methode =31: Überhitzer: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die untere Grädigkeit (DT41N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =32: Überhitzer: Der Anwender gibt im Auslegungsfall die obere Grädigkeit (DT32N) ein, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =34: Überhitzer: Im Auslegungsfall werden T3 und T4 sowie eine der beiden Temperaturen T1 oder T2 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet =35: Überhitzer: Im Auslegungsfall werden T1 und T2 sowie eine der beiden Temperaturen T3 oder T4 von außen gegeben, in Teillast wird mit Kennlinien gerechnet = -5: Identifikationsmodus für alle Betriebsweisen: T2 wird von außen gegeben (in allen Lastfällen), DTN bzw. Kennlinien werden nicht verwendet = -4: Identifikationsmodus für alle Betriebsweisen: T4 wird von außen gegeben (in allen Lastfällen), DTN bzw. Kennlinien werden nicht verwendet
KAN	K*A (nominal) - Wärmeübertragungsfähigkeit im Auslegungspunkt
M1N	Primärer Massenstrom (nominal)
M3N	Sekundärer Massenstrom (nominal)
QN	Wärmetauscherleistung (nominal) (Q34N)
V1N	Spezifisches Volumen am Primäreintritt (nominal)
V3N	Spezifisches Volumen am Sekundäreintritt (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

Die folgenden Kombinationen von Medien sind zulässig:

Primär	Sekundär
Wasser, Dampf	Luft, Rauchgas, Dampf, Wasser, Rohgas, Öl, Gas, Benutzerdefiniert, Zweiphasenfluid (flüssig), Zweiphasenfluid (gasförmig), Salzwasser, Universalfluid , Binäres Gemisch, Thermoflüssigkeit
Zweiphasenfluid (flüssig, gasförmig)	Luft, Rauchgas, Dampf, Wasser, Rohgas, Öl, Gas, Benutzerdefiniert, Zweiphasenfluid (flüssig), Zweiphasenfluid (gasförmig), Salzwasser, Universalfluid , Binäres Gemisch, Thermoflüssigkeit
Salzwasser	Luft, Rauchgas, Dampf, Wasser, Rohgas, Öl, Gas, Benutzerdefiniert, Zweiphasenfluid (flüssig), Zweiphasenfluid (gasförmig), Salzwasser, Universalfluid , Binäres Gemisch, Thermoflüssigkeit
Universalfluid	Luft, Rauchgas, Dampf, Wasser, Rohgas, Öl, Gas, Benutzerdefiniert, Zweiphasenfluid (flüssig), Zweiphasenfluid (gasförmig), Salzwasser, Universalfluid , Binäres Gemisch, Thermoflüssigkeit
Binäres Gemisch	Luft, Rauchgas, Dampf, Wasser, Rohgas, Öl, Gas, Benutzerdefiniert, Zweiphasenfluid (flüssig), Zweiphasenfluid (gasförmig), Salzwasser, Universalfluid , Binäres Gemisch, Thermoflüssigkeit
Thermoflüssigkeit	Luft, Rauchgas, Dampf, Wasser, Rohgas, Öl, Gas, Benutzerdefiniert, Zweiphasenfluid (flüssig), Zweiphasenfluid (gasförmig), Salzwasser, Universalfluid , Binäres Gemisch, Thermoflüssigkeit

Kennlinien

1. Kennlinie CKAM1 FK1 = f (M1/M1N)
2. Kennlinie CKAM3 FK2 = f (M3/M3N)

(k*A) / (k*A)N = FK1 * FK2

Kennlinie 1: (k*A)-Kennlinie CKAM1: (k*A)1/(k*A)N = f (M1/M1N)

     X-Achse      1         M1/M1N                     1. Punkt
                        2          M1/M1N                     2. Punkt
                        .
                      N         M1/M1N                     letzter Punkt
      Y-Achse     1          (k*A)1/(k*A)N            1. Punkt
                        2          (k*A)1/(k*A)N            2. Punkt
                        .
                        N         (k*A)1/(k*A)N            letzter Punkt

Kennlinie 2: (k*A)-Kennlinie CKAM3: (k*A)2/(k*A)N = f (M3/M3N)

    X-Achse      1          M3/M3N                     1. Punkt
                        2          M3/M3N                     2. Punkt
                        .
                        N         M3/M3N                     letzter Punkt
    Y-Achse     1          (k*A)2/(k*A)N            1. Punkt
                        2          (k*A)2/(k*A)N            2. Punkt
                        .
                        N         (k*A)2/(k*A)N            letzter Punkt

Verwendete Physik

Gleichungen

Auslegungsfall (Simulationsflag: GLOBAL=Auslegungsfall und FMODE=Auslegungsfall)

wenn untere Temperaturdifferenz durch FSPEC gegeben ist, dann {

P4 = P3 - DP34N                                              (2)
T4 = T1 + DTN
H4 = f(P4,T4)
M4 = M3                                                          (6)
Q4 = M4 * H4
DQ = (Q3 - Q4)*(1-DQLR)

P2 = P1 - DP12N                                              (1)
Q2 = Q1 + DQ
M2 = M1                                                           (5)
H2 = Q2/M2
T2 = f(P2,H2)

DTLO = T4 - T1 (für FFLOW=Gegenstrom)
DTUP = T3 - T2 (für FFLOW=Gegenstrom)

LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO))
KAN = DQ/LMTD

KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 (3)
KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR) (4)
}

wenn obere Temperaturdifferenz durch FSPEC gegeben ist, dann {

P2 = P1 - DP12N                                               (1)
T2 = T3 - DTN
M2 = M1                                                          (5)
H2 = f(P2,T2)
Q2 = M2 * H2
DQ = Q2 - Q1

P4 = P3 - DP34N                                               (2)
Q4 = Q3 - DQ/(1 - DQLR)
M4 = M3                                                           (6)
H4 = Q4/M4
T4 = f(H4,P4)

DTLO = T4 - T1 (für FFLOW=Gegenstrom)
DTUP = T3 - T2 (für FFLOW=Gegenstrom)

LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO))
KAN = DQ/LMTD

KAN*LMTD = M2*H2 - M1*H1 (3)
KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR) (4)
}

Teillastfall (Simulationsflag: GLOBAL=Teillastfall oder FMODE=Teillastfall)

F1 = (M1/M1N) ** 2
wenn GLOBAL=Auslegung , dann F1=1.0

F3   = (M3/M3N) ** 2
wenn GLOBAL=Auslegung   , dann F3=1.0

P2    = P1 - DP12N * F1                                          (1)
M2    = M1                                                             (5)

FK1 = f(M1/M1N)           aus Kennlinie 1
wenn GLOBAL=Auslegung, dann FK1=1.0

FK2 = f(M3/M3N) aus Kennlinie 2
wenn GLOBAL=Auslegung, dann FK2=1.0

KA = KAN * FK1 * FK2

P4 = P3 - DP34N * F3 (2)
M4 = M3 (6)

Maximum/Minimum Werte für die Iteration {
H2max = f(P2,T3)
Q12max = M1 * (H2max - H1)
H4min = f(P4,T1)
Q34max = Q3 - M4 * H4min
}

Für FFLOW=Gegenstrom {
Qmax = min(Q12max,Q34max)
}

Im Fall von FFLOW=Gleichstrom {
Vorschätzung vor Iterationsstart 1
QA = min(Q12max,Q34max)
QM = QA*QA/(Q12max+Q34max)

iteration1 {
    H2   = H1 + QM*(1-DQLR) / M2
    T2   = f(P2,H2)
    T4   = T2
    H4   = f(P4,T4)
    QN   = Q3 -M4 * H4
    DQQ_1 = DQQ
    DQQ   = QM - QN
    Regula - falsi Methode {
      grade = (QM - QM_1)/(DQQ - DQQ_1)
      bei Iterationsschritt 1: Steigung des letzten globalen Schritts
      QMN   = QM - DQQ * grade
      QM_1 = QM
      QM   = QMN
       }
    DQ = | DQQ/((QM+QN)*.5) |

wenn DQ < TOL, dann Ende der Iteration 1
                      sonst Fortsetzung der Iteration
}

Qmax = QM
}

Q12 = 0.5*Qmax
Iteration2 {
H4 = (Q3 - Q12/(1-DQLR) )/M4
T4 = f(P4,H4)
H2 = H1 + Q12/M2
T2 = f(P2,H2)

DTLO = T4 - T1 (für FFLOW=Gegenstrom)
DTUP = T3 - T2 (für FFLOW=Gegenstrom)

DTLO = T4 T2 (für FFLOW=Gleichstrom)
DTUP = T3 T1 (für FFLOW=Gleichstrom)

LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO))

QQ = KA * LMTD
DQQ_1 = DQQ
DQQ   = Q12 - QQ

Regula - falsi Methode {
    Steigung = (Q12 - Q12_1)/(DQQ - DQQ_1)
    bei Iterationsschritt 1: Steigung des letzten Globalschritts
    Q12X = Q12 - DQQ * Steigung
    Q12_1 = Q12
    Q12   = Q12X
}
DQ = |DQQ /((Q12+QQ)*.5)|
wenn DQ < TOL, dann Ende der Iteration 2
                      sonst Fortsetzung der Iteration
}

QN   = Q3 -M4 * H4

KA*LMTD = M2*H2 - M1*H1                                (3)
KA*LMTD = M3*H3 - M4*H4 - QN*DQLR              (4)