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In diesem Thema
    Bauteil 73: Wärmetauscher (Rippenrohr-Typ)
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    Bauteil 73: Eco/Verdampfer/Überhitzer (Rippenrohre)


    Vorgaben

    Leitungsanschlüsse

    1

    Primärseitiger Eintritt , kaltes Fluid, innerhalb der Rohre (Wasser/Dampf)

    2

    Primärseitiger Austritt, kaltes Fluid, innerhalb der Rohre (Wasser/ Dampf)

    3

    Sekundärseitiger Eintritt, warmes Fluid, außerhalb der Rohre (Rauchgas)

    4

    Sekundärseitiger Austritt, warmes Fluidaußerhalb der Rohre (Rauchgas)

     

    Allgemeines       Vorgabewerte       Kennlinien       Verwendete Physik       Bauteilform       Beispiel

     

    Allgemeines

     

    Bauteil 73 ist ein Mehrzweckbauteil, das als Economizer, Verdampfer oder Überhitzer eingesetzt werden kann.

    Es unterscheidet sich von Bauteil 26 in der Berechnungsmethode der Wärmeübertragungsfähigkeit  (k*A-Werte) im Teillastmodus. Bauteil 26 verwendet eine Kennlinie als Basis, wogegen Bauteil 61 die Beziehungen der einzelnen Wärmeübergangskoeffizienten verwendet. 

    Es unterscheidet sich von Bauteil 61 insbesondere durch eine Berechnung des speziellen Rippen-Wirkungsgrads. (VDI Wärme Atlas, Mb 4) 

    Das Bauteil kann entweder mit Grädigkeiten (Siehe dazu auch Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen):

    rechnen, dann wird das zugehörige (k*A) festgelegt, oder mit einem gegebenen (k*A), dann wird die zugehörige Grädigkeit festgelegt. Ob der erste oder zweite Berechnungstyp gewählt wird, kann durch den Spezifikationswert FMODE festgelegt werden. 


    Für das Teillastverhalten von k*A kann als Alternative zum Anpassungspolynom ADAPT eine EbsScript-Funktion im Vorgabefeld EADAPT verwendet werden.

    Mit dem Schalter FFU kann das Bauteil ausgeschaltet werden. Es wird dann keine Wärme mehr ausgetauscht, Druckverluste werden jedoch weiter berücksichtigt.

    Strahlungsverluste DQLR können durch einen bezogenen Verlustfaktor festgelegt werden. 


    Druckverlustbegrenzungen in Teillast (Extras --> Modelleinstellungen--> Berechnung--> Maximaler relativer Druckabfall) :
    Da der Druckverlust quadratisch mit dem Massenstrom ansteigt, können sich bei Überschreitung des Nennmassenstroms schnell deutlich zu hohe Druckverluste ergeben, die dann Phasenübergänge und Konvergenzprobleme verursachen. Aus diesem Grunde wurden Druckverlustbegrenzungen eingebaut.


    Konstanter Druckverlust (FVOL=2):
    Bei diesen Bauteilen kann ein konstanter Druckverlust vorgegeben werden. Dies ist insbesondere hilfreich, wenn der Druckabfall in einem bestimmten Teillastpunkt bekannt ist (z.B. durch eine Messung) oder eine eigene Formel zur Berechnung des Druckabfalls verwendet werden soll.
     

    Pinchpoint-Verletzungen bei Wärmetauschern

    In früheren Ebsilon-Varianten 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 zwei Schalter aufgeteilt:

    Hinweis:

    Beim Laden einer mit einer äteren Release erstellten Schaltung wird aus dem Wert des Schalters FSPEC die entsprechende Werte für FTYPHX, FSPECD  gesetzt und FSPEC auf „leer“ (-999) gesetzt. Die Schaltung rechnet damit dann wie mit Schalter FSPEC. Bei Bedarf kann jedoch auch der Schalter FSPEC noch verwendet werden.

    Um Unklarheiten zu vermeiden, wurden in den Eingabemasken die Begriffe „Primärseite“ bzw. „Sekundärseite“ durch „kalte Seite“ und „warme Seiteersetzt. 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 dazu auch Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen):

    Beim Wärmetauscher  (Bauteile 73 ) 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.

     

    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

    FMODE

    Schalter für Berechnungsmodus Auslegung/Teillast
    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck 

    =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 zu 
          echten Teillastrechnungen nicht konsistent sind)

    = -1: lokale Auslegung

    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

    = 1:  Untere Grädigkeit (=T4-T1) gegeben als DTN
    = 2:  Obere Grädigkeit (=T3-T2) gegeben als DTN
    = 3:  Austrittstemperatur T4 des warmen Stroms als DTN gegeben
    = 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

    FFLOW

    Strömungsart   (Siehe dazu auch Wärmetauscher, allgemeine Anmerkungen):                

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =0: Gegenstrom
    =1: Gleichstrom

    FVOL

    Volumenabhängigkeit vom Druckverlust                  

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =0:  nur vom Massenstrom abhängig 
           DP/DPN = (M/MN)**2
    =1: abhängig von Massen- und Volumenstrom
           DP/DPN = V/VN*(M/MN)**2
    =2: konstant, lastunabhängig (gleich Nominalwert)
           DP = DPN  

    FFINEF

    Berücksichtigung des Rippenrohr - Formalismus                

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =0: ohne Formeln für Rippenrohre (wie Bauteil 61)
    =1: mit Formeln für Rippenrohre

    DTN

    Temperaturvorgabe im Auslegungsfall

    Je nach Wert von FSPEC ist hier einzutragen

    • die untere Grädigkeit (T4 - T1 für Gegenstrom) bei FSPECD = 1
    • die obere Grädigkeit (T3 - T2 für Gegenstrom) bei FSPECD = 2
    • die Rauchgasaustrittstemperatur T4 bei FSPECD = 3

    Für andere Werte von FSPEC wird der Wert DTN ignoriert.

    FDP12RN

    Druckverlustbehandlung Leitung 12                 

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =1: berechnet DP12N=DP12RN (absolut)
    =2: relativ (DP12N=P1N*DP12RN)
    =-1 : P2 von außen gegeben

    DP12RN

    Druckverlust 12 (nominal) [absolut oder relativ zu P1]

    FDP34RN

    Druckverlustbehandlung Leitung 34 

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =1: berechnet aus DP34N=DP34RN (absolut)

    =2: relative (DP34N=P3N*DP34RN)

    =-1: P4 von außen gegeben

    DP34RN

    Druckverlust 34 (nominal) [absolut oder relativ zu P3]

    FDQLR

    Schalter für Wärmeverlust - Handhabung

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =0: konstant (DQLR*QN 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 (DQLR*Q354)
          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) ( QL relativ zu Q34)

    AL12N

    Wärmeübergangskoeffizient kalte Seite (nominal)
    Für eine erste Näherung können folgenden Werte verwendet werden
    AL12N_Wasser=6000 W/(m²K)
    AL12N_Dampf=500 W/(m²K)

    AL34N

    Wärmeübergangskoeffizient warme Seite (nominal)
    Für eine erste Näherung können folgenden Werte verwendet werden:
    AL34N_Gas=50 W/(m²K)

    EX12

    Massenstromexponent von AL12

    AL12 = AL12N*(M1/M1N**EX12) 

    EX34

    Massenstromexponent von AL34

    AL34 = AL34N*(M3/M3N**EX34)* (1 - (TM34N-TM34)*5E-4/°K)  

    EXCP12

    Exponent für das Verhältnis der spezifischen Wärmekapazitäten

    ALFT

    Mittlerer Wärmeübergangskoeffizient Rippen und Rohr (Durchschnittliche Alpha_Zahl)

    RAFAT

    Verhältnis der Flächen innen (Rohr) / außen (Rippe)

    CGM

    Geometrie - und Materialkonstante

    FADAPT

    Schalter für Anpassungspolynom ADAPT/ Anpassungsfunktion EADAPT
    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =0: Nicht verwendet und nicht ausgewertet
    =1: Korrektur für k*A [KA = KAN * K/KN * Polynom]
    =2: Berechnung von k*A [KA = KAN * Polynom]
    =1000: nicht verwendet, aber ADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit)

    = -1: Korrektur für k*A [KA = KAN * K/KN * Anpassungsfunktion]
    = -2: Berechnung von k*A [KA = KAN * Anpassungsfunktion]
    = -1000: nicht verwendet, aber EADAPT ausgewertet als RADAPT (Reduzierung der Rechenzeit)

    EADAPT

    Anpassungsfunktion für KA

    FFU

     

    Ein-/Aus-Schalter   

    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    =0: Wärmetauscher ausgeschaltet (kein Wärmeübergang, aber Berechnung der Druckverluste)

    =1: Wärmetauscher in Betrieb

    PINPMIN

    Mindestwert für den Pinchpoint (KA wird automatisch reduziert, wenn der Pinchpoint kleiner als dieser Wert wird)

    TOLXECO

    Toleranz für Verdampfung in einem 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.

    FSPEC

    Kombinierter Schalter, Spezifikationen  
    Wie im Elternprofil (Unterprofil nur optional)

    Ausdruck

    = -999: nicht verwendet (stattdessen FSPECD und FIDENT verwendet)

    alte Werte

    =1: Allgemeiner Wärmetauscher, gegeben untere Grädigkeit
    =2: Allgemeiner Wärmetauscher, gegeben obere Grädigkeit
    =3: Allgemeiner Wärmetauscher, gegeben T4 mittels DTN
    =4: Allgemeiner Wärmetauscher, gegeben (T3,T4) und (T1 oder T2)
    =5: Allgemeiner Wärmetauscher, gegeben (T1,T2) und (T3 oder T4)
    =11: Economizer, gegeben untere Grädigkeit
    =12: Economizer, gegeben obere Grädigkeit
    =13: Economizer, gegeben T4 mittels DTN
    =14: Economizer, gegeben (T3,T4) und (T1 oder T2)
    =15: Economizer, gegeben (T1,T2) und (T3 oder T4)
    =21: Verdampfer, gegeben untere Grädigkeit
    =22: Verdampfer, gegeben obere Grädigkeit
    =23: Verdampfer, gegeben T4 mittels DTN
    =24: Verdampfer, gegeben (T3,T4) und (T1 oder T2)
    =25: Verdampfer, gegeben (T1,T2) und (T3 oder T4)
    =31: Überhitzer, gegeben untere Grädigkeit
    =32: Überhitzer, gegeben obere Grädigkeit
    =33: Überhitzer, gegeben T4 mittels DTN
    =34: Überhitzer, gegeben (T3,T4) und (T1 oder T2)
    =35: Überhitzer, gegeben (T1,T2) und (T3 oder T4)

    KAN          

    Wärmeübergangskoeffizient * Fläche (nominal) - Wärmeübertragungsfähigkeit im Auslegungspunkt

    M1N          

    Massenstrom kalte Seite(nominal)

    M3N          

    Massenstrom warme Seite (nominal)

    QN            

    Wärmetauscherleistung (nominal) =Q34N

    TM34N     

    Mittlere Rauchgastemperatur (nominal)

    V1N          

    Spezifisches Volumen am  Eintritt kalte Seite(nominal)

    V3N          

    Spezifisches Volumen am Eintritt warme Seite (nominal)

    P1N          

    Druck am Eintritt kalte Seite(nominal)

    P3N          

    Druck am Eintritt warme Seite (nominal)

    CP12N    

    Spezifische Wärmekapazität Leitung12 (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

     


    Wärmeübertragung

    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

     

    KA / KAN = K / KN 


    Verwendete Physik 

    Gleichungen

     

    Alle Betriebsfälle

     

    wenn FDP12RN=relativ, dann {DP12N=P1*DP12RN}                                        sonst {DP12N=DP12RN}
    wenn FDP34RN=relativ, dann {DP34N=P3*DP34RN}                                        sonst {DP34N=DP34RN} 

     

      

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

     

    Wenn untere Grädigkeit 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 Grädigkeit 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)
    }

    wenn Temperatur T4 durch FSPEC gegeben ist, dann {
     

    P4  = P3 - DP34N                                          (2)
    T4  = 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 alle Temperaturen von außen gegeben sind außer T1 oder T2 (spezifiziert durch FSPEC) dann { 

    P4  = P3 - DP34N                                              (2)
    T4  = von außen
    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 alle Temperaturen außer T3 oder T4 von außen gegeben sind (spezifiziert durch FSPEC) dann { 

    P2  = P1 - DP12N                                              (1)
    T2  = von außen
    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)

     

    TOL =  0.00001

    wenn FVOL= WITHOUT, dann {
      F1   = (M1/M1N) ** 2
    wenn FMODE=1,    dann  F1=1.0
      F3   = (M3/M3N) ** 2
    wenn FMODE=1   , dann  F3=1.0
    } 

    wenn FVOL= WITH, dann {
      F1    = V1/V1N*(M1/M1N) ** 2
    wenn FMODE=1  dann  F1=1.0
      F3    = V3/V3N*(M3/M3N) ** 2
    wenn FMODE=1  , dann  F3=1.0
    }

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

    wenn  FMODE = Teillast, Verwendung KAN und Kennlinie, dann {
      Mark1
      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  } 

    wenn  FMODE = Teillast: Verwendung KAN, keine Kennlinie, dann { K  = KN} 

    KA=KAN*K/KN

    P4    = P3 - DP34N * F3                                     (2)
    M4    = M3  + M5                                               (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)
      } 

    Für FFLOW=Gleichstrom {
      Vorschätzung vor Start der Iteration 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)
        QK   = Q3 -M4 * H4
        DQQ_1 = DQQ
        DQQ   = QM - QK
        regula - falsi Methode {
          Steigung  = (QM - QM_1)/(DQQ - DQQ_1)
          bei Iterationsschritt 1: Steigung des letzten Gesamtschritts
          QMU   = QM  - DQQ  * Steigung
          QM_1  = QM
          QM   = QMU
           }
        DQ = | DQQ/((QM+QK)*.5) | 

      wenn DQ < TOL, dann Iterationsende  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)
        at Iteration step 1: Steigung des letzten Gesamtschritts
        Q12X  = Q12  - DQQ * Steigung
        Q12_1 = Q12
        Q12   = Q12X
      }

     
    DQ = |DQQ /((Q12+QQ)*.5)|
        wenn DQ < TOL, dann Iterationsende 2
                   sonst Fortsetzung der Iteration
    }

                   

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

    Für FMODE= Teillast, Verwendung KAN und Kennlinie gehe zu Markierung 1 bis Konvergenz erreicht ist
     

     

     


    Bauteilform

     

    Form 1

    Form 2

    Form 3

    Form 4

    Form 5

    Form 6

    Form 7

    Form 8

    Form 9

    Form 10

    Form 11

    Form 12

    Form 13

    Form 14

    Beispiel

    Klicken Sie hier >> Bauteil 73 Demo << um ein Beispiel zu laden.