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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。0 _/ g9 ^! \7 ]2 U
, V/ ^# W0 b$ F  p
      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。
& t* `% z4 U  h% t, [& ~  Q( }3 z      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。
% x4 v( E; }$ d' {8 T. J( O9 E) G; K; v$ K7 J# `4 a3 j; F
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
1 D* w5 X  b* c+ y$ G5 h5 c  f
6 I8 ]3 p; o5 N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。, ]3 w' U# ?) 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)。5 w# Z7 e1 s2 Y4 Y
水物性用IAPWS的公式,所有物性齐全,自己写代码。+ k8 y% u: S- N0 P/ [+ U7 o" [
其它的都是用REFPROP 做表格,Excel分段拟合。
& X; @  Z5 I3 I$ W1 g( b, X# J根据热负荷,计算流量,温度(拟合式求数值解)。+ I9 O2 }0 f7 B' E) L8 c; ^
传热管,一般列出可选传热管参数,做表格。9 n" z( r, @; y9 Y
Excel 下拉列表框供选择:(转置)正三角布置,(转置)正方形布置。: ~7 @. Y1 C- M, B& m
同理,折流挡板形式。& e4 ^0 B' o: G( C
CAD 布管。3 o! b0 r4 A" B; i
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。
, G0 S; L# f  r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。7 r+ ?$ r' }. O( A: t; o
               壳程,没说的,贝尔特拉华法。, H4 v( \3 X* Y4 I9 x
最后,想计算,还得用VBA,迭代循环,分支结构,你懂的。. B# m% i% `% W$ ]  b! ~
以上仅供选型参考。
; ~) Q( j7 ^* p7 [6 j中文的资料,化工工艺设计手册,还不错。可惜了GOOGLE...  i; I' C4 u6 U; }8 ?2 Q
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。9 e- `" y1 l% y+ J8 P* f
1 O8 m8 Y2 |1 }" U: R

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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   f5 Z* I' e+ T  u9 t$ ?
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 ...
+ e) Q$ p; c  W' J! }" a
我们的测试台是日本货,精度和控制方面都不错。% k4 C( Z* c+ j( l) f: n6 e- m/ S1 r

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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
$ u- n% }4 A2 O8 Q(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。
. Z- ~% \5 ]5 q- {, n, s物性参数,要么查表,要 ...
) [6 D( s" k& w7 D) n& L+ r
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!9 t- A2 _3 b- B- O
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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 4 c: h* H" H% i+ |3 r6 _! J: D
我们的测试台是日本货,精度和控制方面都不错。

8 f8 c3 o4 N. `7 S8 ~+ {4 X4 @  _& h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?
( ?& O& C' _% `1 Q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?
9 B1 A% Y# A6 ?% w' i; e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。
2 W4 D" Z! o9 Q4 Y) X: g: y& B4 |7 p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?0 k+ E6 J* u9 Q  G9 k& _1 ]' C
话说,非应用层面的东西,你真得有兴趣吗?1 Z& C/ r$ v7 B
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。" ~' A4 [% m: N- P
我问个问题:壁温迭代时,初值取值。# r( d* K$ ^' [. J" `
* U& u" P) y& O" C

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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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