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热交换器理论设计可否?

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发表于 2014-8-11 22:52:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
      kongtiao上使用的平行流冷凝器按书上说应该可以进行理论计算的,但是涉及到传热系数关联式,种类多,各个研究小组都不同,选用时就按书上来(中文版的书,适用范围也介绍很少),公司就逆向做实验,不搞理论。简直就是抹黑走,算对了是幸运,算不对,看看我就知道你不行,叫你别搞理论。6 r7 q. J% ]& C" J
: @  M+ Y7 @. r3 R0 \! y
      传热自学完,和自己涉及的工作来看,主要是计算传热系数的问题,Q=KA△t(求k),其他都好搞。
% H9 W! }6 h( c$ M. G. Y+ G      想看看大家,在工作中都是怎么处理的,可有计算公式(excel)和流程可以介绍一下。我可共享试验数据,大量的数据就这么报废,一千次试验也没个进步。+ y2 k% f% I! T

& V  u, o# n9 ?6 u涉及产品介绍:http://wenku.baidu.com/link?url=3-bkgjUyrs-zUsQ_vSTk0a8evxWgdlkdaEwl1WmQRPkVPAbRcESJvI1CsrqTV46XcYBXfgRfGqP_J5vS4iQy9v-c2-fdyLjgpa9ERuIP2bO

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发表于 2014-8-11 23:08:06 | 显示全部楼层
本帖最后由 林の屋 于 2014-8-11 23:32 编辑
& X* H8 n7 b+ f  s) ?$ t2 w; K; ?
电站发电设备中需要换热器,你说的很对,患热器的设计主要就是要知道传热系数,你提到的换热系数公式,普遍都采用这个,我知道的生产厂家一般采用什么换热管,都要用这种换热管专门做测试,求得传热系数后再设计,这样设计出的产品,不至于太离谱。下图是东方电气集团下属某电机公司的换热器传热特性测试台:

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我们的测试台是日本货,精度和控制方面都不错。  详情 回复 发表于 2014-8-12 22:33

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老鹰 + 50 热心助人,专业精湛!

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发表于 2014-8-12 18:39:28 | 显示全部楼层
(管壳式)主要是物性参数,传热管,传热系数与压力损失,若制造还包括机械受力。
1 Q1 s7 y7 x/ N$ Q  U% R  W. S4 F物性参数,要么查表,要么拟合公式(后面算壁温时求数值解时使用)。; |. H9 R& X* p3 X
水物性用IAPWS的公式,所有物性齐全,自己写代码。% S. x0 @1 ]$ }6 M" {0 r8 H
其它的都是用REFPROP 做表格,Excel分段拟合。5 }3 t4 [8 C# k$ R" `  D
根据热负荷,计算流量,温度(拟合式求数值解)。* r# L4 W( \2 K2 f1 l
传热管,一般列出可选传热管参数,做表格。
4 k( H0 o5 M( S* @2 _Excel 下拉列表框供选择:(转置)正三角布置,(转置)正方形布置。
( c; Z- k$ S3 y% o0 \; d5 I4 B同理,折流挡板形式。
3 Z) D! w4 ]9 l% E5 UCAD 布管。
. m7 X) E4 j& E4 ~. R+ ^2 l" i! X传热系数:管程公式较常见,也准确。壳程,贝尔特拉华法,系数较多,全部公式。污垢热阻,做表格。
6 r6 [, o$ q- V9 e7 l4 ]% w. V压力损失:管程,根据雷诺数,相对粗糙度,用数值解解出沿程阻力系数,其余不是难事。9 n. c' A( c. T  ^5 M
               壳程,没说的,贝尔特拉华法。1 w( V# C2 I0 ?1 [7 C* _4 {
最后,想计算,还得用VBA,迭代循环,分支结构,你懂的。/ D6 J7 s* w) ?
以上仅供选型参考。0 `3 C1 \6 P, S7 e7 p0 }" `6 F
中文的资料,化工工艺设计手册,还不错。可惜了GOOGLE...% f0 l, I( b5 ^9 G+ i. [
空冷,看钱颂文手册和郑贤德的教材,感觉公式限制条件忒多。
3 H9 S2 w1 j) p1 p; [' M2 F) ?4 L* p8 k! j" C' u/ A

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我们涉及的主要是翅片式空冷换热器,制冷剂,计算传热系数都是科学家们试验拟合的关系式,适用范围是有的,最后假设,迭代计算,这些还是要计算机完成,实施起来没有高手指导一下,处理起来自己心里真是没谱!  详情 回复 发表于 2014-8-12 22:40
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 楼主| 发表于 2014-8-12 22:33:48 | 显示全部楼层
林の屋 发表于 2014-8-11 23:08
8 B6 f7 C2 m' y" z. S# M' g电站发电设备中需要换热器,你说的很对,患热器的设计主要就是要知道传热系数,你提到的换热系数公式,普遍 ...
) B, ]7 B6 U/ o9 j$ |3 ]$ F  W- t
我们的测试台是日本货,精度和控制方面都不错。+ C) M9 u( W3 E9 K

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你们进口的日本测试台花了多少银子?  详情 回复 发表于 2014-8-13 09:43
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 楼主| 发表于 2014-8-12 22:40:45 | 显示全部楼层
ngsxngtd 发表于 2014-8-12 18:39 ' @0 y9 t( W" `
(管壳式)主要是物性参数,传热管,传热系数与压力损失,若制造还包括机械受力。
% ~2 Y, K" X3 \5 k' R: Q/ ~& Z& }/ S# S物性参数,要么查表,要 ...

& |. Z$ P, p& S! a1 V/ {. h我们涉及的主要是翅片式空冷换热器,制冷剂,计算传热系数都是科学家们试验拟合的关系式,适用范围是有的,最后假设,迭代计算,这些还是要计算机完成,实施起来没有高手指导一下,处理起来自己心里真是没谱!
) {4 A* G" S' Y
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 楼主| 发表于 2014-8-12 22:43:52 | 显示全部楼层
社会在进步,传热管(微通道结构)在不断的变换,先人们的研究结果适用性肯定有差异,如何处理这些问题。

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这些只有在今后不断设计不端改进中来积累经验。。。。。  发表于 2014-8-13 09:46
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发表于 2014-8-13 09:43:18 | 显示全部楼层
上峰 发表于 2014-8-12 22:33
% r- j: w- d9 x" l2 u( K我们的测试台是日本货,精度和控制方面都不错。
, V" L% a: @; c- O1 D$ l
你们进口的日本测试台花了多少银子?

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这个测试台是系统中的一部分,整个试验台千八万,环境模拟需要4千多万。  详情 回复 发表于 2014-8-14 20:31
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发表于 2014-8-13 18:00:03 | 显示全部楼层
我們公司一般用板式換熱器比較多,不過我很少接觸
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发表于 2014-8-13 18:53:24 | 显示全部楼层
微通道,是指非圆形结构吗?
5 o$ n$ I1 B# k管内径换成通道当量直径,通道内传热系数无论是否存在相变都可以求解了吧?+ W5 E! p6 O. b2 A
通道外部空气侧,假如翅片管,给出几何参数,材质,翅片类型(圆形,矩形,六边形,光滑,波纹,有缝),排列(顺叉),求解翅化率,流通面积比,最后依次计算空气侧传热系数,翅片当量高度,翅片效率,翅片管表面效率,壁温,管内物性,管内传热系数。
' e* c, \& Q! u4 C假如是其他结构,非弧即平面,强制对流,不考虑辐射,你算雷诺,普朗特,格拉晓夫,基本是这些做基础,外加你的结构修正系数,结合你的实验数据,建数学模型,计算,修正,往复循环,直到满意。你读过传热,假如真正查过资料的话,你看经验公式都是什么结构?
9 l5 h! U- J# T# f& b; [话说,非应用层面的东西,你真得有兴趣吗?
  U  u5 J* D0 U0 \2 y# S( X非应用层面,计算机迭代计算,一般为了省心省事,多用数学软件,你却要Excel的东西,你的数值计算功底应该很深,编程应该很熟练。
4 h+ Q8 G- B5 s+ F9 \7 t我问个问题:壁温迭代时,初值取值。
5 i3 {  D% M. ?- f6 T
& ]2 {% Z. Q. u( y1 q# I3 a1 ~  T

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呵呵! 1、制冷剂侧:制冷剂物性(设计要求温度),流量(汽转液需要换算流量),相变 2、空气侧:空气物性(估算温度,迭代),流速, 3、确定的换热器结构,这样就可以求单位结构的换热系数。 会有先人的计算书  详情 回复 发表于 2014-8-14 20:51
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发表于 2014-8-14 11:38:00 | 显示全部楼层
兄弟,能分享点这个方面的资料吗? 扣扣  451029741.感激不尽,我也真在自学这个方面。

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以传热学为基础,具体应用自己的领域,这是一份研究生的论文,现在再看。 http://wenku.baidu.com/link?url=zRL-xv6kiZHpT3trGBBZhBGwAovPMOQkkE3GG_yfUMlmhjYaP528aT3ZUER9QmeEW1_u-5AmQjFduWQV-xVH2MGaYryjsBv7wj  详情 回复 发表于 2014-8-14 20:53
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