换热器仿真动态数学模型计算方法比较

该文以石油、化工和火电厂常用的换热器为研究对象，对其仿真动态数学模型的算法进行了研究，重点讨论了梯形法、改进的欧拉法、四阶龙格一库塔法和动态因子法的数值解的稳定性、计算速度以及精度，从中选出最优算法。     

基于板式换热器的脉动流强化换热实验研究

由于脉动流会对板式换热器的换热特性产生影响,鉴于其可以提高各大型设备的主机换热效率且具有节能的效果,针对板式换热器进行了脉动强化换热研究。实验时将俄罗斯莫尔多瓦国立大学自主设计的脉动发生器安装在换热器冷却水端上游部分,用场协同数表示换热效果,分析板式换热器在不同脉动频率、质量流量以及脉动振幅下的换热效果。实验结果表明,由脉动发生器产生的脉动流可以起到强化换热的作用,其强化换热能力与脉动频率、质量流量等因素有关;且脉动频率存在一极峰值,此时换热效率最高,节能效果最佳。     

人字形波纹板式换热器性能数值模拟的研究

基于简化模型的计算结果难以准确描述换热器内完整的流体流动和换热特性.为此,本文建立与人字形波纹板片完全相同的,含分配区和传热区冷热双流道换热的计算模型,用计算流体力学软件Fluent 6.3,数值模拟4组不同名义速度下流体的流动和换热情况.分析流道内速度场和温度场发现,进口分配区对流体流动分布和换热都有显著影响,还将流体在流道内的流动情况详细描述.两侧流体的压降和进出口温差的计算值与实验值的误差小于6%,较准确地反映了换热器内整体的流动和换热特性,可直接用于研究板式换热器的性能,具有一定的工程实际意义.     

高效换热器换热管失效原因及预防措施

在石油化工企业生产的过程中,换热器的使用有着十分重要的意义,它的质量问题及运行状态直接影响化工产品的生产质量和效率。本文介绍了换热器在化工厂中的作用,失效的高效换热器换热管检查方法,并对失效原因进行了分析,提出了预防高效换热器换热管失效的措施。     

基于DeltaV实验仿真系统的换热器建模与仿真

首先简要介绍了DeltaV实验仿真系统的基本结构、工作原理和功能特性.接着以夹套式换热器为例,建立了这一工业设备的数学模型,最后通过DeltaV实验仿真系统进行了仿真研究,给出了实验结果,证实所设计实验系统可对工业过程的许多设备进行建模、控制与仿真.     

化工过程仿真培训系统中的换热器模型

本文讨论了化工过程仿真培训系统中的换热器的动态模型，着重比较了两种稳态模拟与动态补偿相结合的仿真算法－基于平均传热温差和基于传热单元数的仿真算法。分析了基于平均传热温差的仿真算法存在的问题，讨论了基于传热单元数的仿真算法中有关参数的确定方法，最后给出仿真实例。     

基于Matlab的板式换热器动态特性建模与仿真

为了正确预测板式换热器的动态特性,在合理假设的基础上,根据流道和换热平板的质量、能量守恒方程,建立了无量纲动态仿真数学模型。考虑了流体沿流动方向的导热扩散特性、换热平板的金属蓄热以及沿径向的导热对出口温度瞬态响应的影响。基于Matlab的数值计算基础,对无量纲动态仿真数学模型的空间维变量的一阶导数项采用向后差分,二阶导数项采用中心差分,然后采用Matlab的ODE求解器进行求解,得到了阶跃扰动和频率扰动下的出口温度的响应曲线。     

射孔套管应力强度及影响因素仿真分析

压裂过程中,套管温降产生附加热应力,将改变套管受力状态,影响套管安全。应用Solid Works和Workbench软件,建立射孔段套管-水泥环-围岩三维导热有限元模型,井底温度从125℃降至60℃,考虑温度与热应力场耦合,分析射孔套管的热应力分布和强度安全性。研究表明,存在一个水泥环临界厚度,超过临界值,套管热应力增加明显,于套管强度安全不利;针对建立模型,水泥环弹性模量增加15.3%,其应力增加6.3%,套管应力减小2.9%,水泥环泊松比增加50%,其应力增加15.8%,套管应力增加5.9%;据上述算法,可确定任意套管-水泥环-围岩组合水泥环最优弹性模量范围。     

中冷回热循环燃气轮机动态仿真研究

中冷回热循环燃气轮机是一个高度非线性的热动力系统,其动态性能由转子的转动惯性、容积的容积惯性和换热器的热惯性所决定。根据中冷回热循环燃气轮机的各部件特性,利用M atlab/S im link仿真平台,采用模块化建模法,对中冷回热循环燃气轮机进行动态仿真。通过实例,对中冷回热循环燃气轮机的动态性能进行分析,并与简单循环燃气轮机仿真结果进行比较。结果表明,换热器的时间常数较大,其热惯性对机组的动态性能影响较大,在仿真过程中不能忽略,且机组平衡时间与换热器时间常数有关,时间常数愈大,达到平衡所需时间愈长。     

带横流及旋流射流冲击换热的数值与实验研究

为了获得良好的数值模拟方法预测带横流、旋流冲击射流的流动换热特点,采用SST湍流模型对带横流、旋流冲击射流的流动换热特性进行了三维数值研究,并利用热电偶温度测试装置对冲击靶面局部换热系数分布进行了实验研究和验证.研究结果表明:横流使得靶面换热效果明显降低;横向出流使得靶面换热系数分布均匀化,尤其是在高雷诺数下更为明显.计算结果与实验特征是基本吻合的,所用的数值模拟方法能较为成功的预测带横流、旋流冲击射流的流动换热特性.     

直流炉单相介质换热器建模与仿真

本文对火电厂直流炉单相介质换热器的集总参数模型的计算及建立过程做了详细论述。并在模型中增加了辐射换热系数及对数温压计算,使模型精度提高,刚度下降。仿真结果更加接近实际情况。     

原油换热网络Simulink动态仿真中提高运行速度的问题

提出状态空间离散化的思想,建立换热器的动态机理模型,然后通过Simulink模块化进行连接,对换热网络进行动态仿真。在大规模原油换热网络的仿真中,采用存储初值和切断代数环的方法,使换热网络的收敛速度得到了很大的提高,为复杂换热网络的动态仿真和实时优化打下了基础。这种方法,还可适用于一般石油化工过程装置的大规模动态仿真运行中。     

基于OpenGL的翅片管式换热器可视化仿真方法

采用OpenGL的可视化技术和计算机编程技术,对制冷、化工领域中常用的翅片管式换热器进行可视化仿真,详细地介绍了采用三维图形来显示翅片管式换热器结构的方法,以及用颜色渐变图来显示仿真结果的方法。采用这种方法开发的翅片管换热器仿真系统具有友好的用户交互性和良好用户操作性,给翅片管式换热器的仿真和设计提供了一个友好的和形象的开发平台,可以有效地缩短换热器的设计周期,提高换热器设计质量。该文所提出的可视化仿真方法,对制冷和化工领域中应用的其他热交换设备的仿真具有应用价值。     

基于数据库和可视化技术的翅片管换热器仿真

构建了翅片管换热器的性能仿真系统的整体框架，通过引入数据库技术和可视化技术，结合换热器分布参数仿真模型，实现了该仿真系统。该系统具有分工明晰的输入、仿真和输出模块，能方便用户输入仿真参数，准确快捷地对翅片管换热器性能进行仿真，并以各种形象直观的方式输出仿真结果。     

串级控制的换热机组

分析了换热机组的组成和控制方式,建立了换热机组的传递函数,结合工程实例对换热机组串级控制的原理、特点及实现进行了说明,并给出了经验数据。     

MPTL板翅式换热器性能的数值分析

研究机械泵驱动的两相冷却回路(MPTL)换热器传热效能优化问题,由于换热器的应用环境极为复杂,目前的实验数据极度匮乏,而且结构特殊,现有的标准叉流板式换热器的设计方法并不适用。为了提出可行的设计优化方法,针对某典型MPTL板翅式换热器,建立一种简化的三维物理数学模型,采用有限体积法及流固耦合方法深入研究该换热器在典型结构及设计工况下的流场特性,随后研究其在不同翅高及进口雷诺数时的换热性能变化规律。数值仿真结果表明,换热器换热效率较高,压力损失较小,且随着翅高的降低、进口雷诺数的增加,换热性能逐渐提高。结果证明,可为换热器的进一步设计与优化提供有益的参考。     

换热网络流程模拟系统

本文建立了由换热器、分流器和混合器构成的换热网络流程模拟系统。经过系统分解求出系统中可以独立求解的子系统并给出计算顺序,对环路子系统,求出最佳断裂物流数及物流号,建立了基础物性数据库和标准系列换热器结构参数数据库。提出了校正传热单元数法求换热温度,结果输出详细,经对许多实例的模拟计算,取得了令人满意的结果。     

基于UML的换热器CAD系统的分析与设计

统一建模语言UML是一种面向对象的可视化建模语言,支持面向对象的软件工程,以其强有力的表达能力而倍受人们关注。文章运用UML对换热器CAD系统进行了面向对象分析、设计,建立了用例模型、类模型和动态模型。