换热器的校核工况
“50%工艺流量，换热器不就是50%换热量吗？”。换热器的工艺选型计算无非就是压降和换热量（或者说是传热系数），最理想的是压降和换热量刚好满足设计要求，这里所说的“刚好”指的是计算值和要求值很一致，但实际上很难，重新定制换热器（包括流道设计、尺寸设计）。通常，按设计工况选了一个换热器后，客户会要求针对非设计工况进行校核，用以估计工艺状态参数的偏离程度。今天，我们用一个简单的案例来演示一下为何“50%工艺流量，换热器不是50%换热量”，对于专业人士，本文毫无价值，可忽略。 有如下的二维轴对称换热管，介质逆流。内管内径30mm，壁厚3mm，外管内径56mm，不考虑外部热传递和热损失，因此外管壁厚不建模。设计工况下（100%容量），热侧入口温度90℃，速度10m/s，冷侧入口温度25℃，速度4m/s。校核工况下（50%容量），热侧入口温度90℃，速度5m/s，冷侧入口温度25℃，速度2m/s。 由于换热器在选型或者设计计算时，介质参数（流量、进出口）和换热量是已知的，物性也是基于定性温度。在校核时，两侧的出口温度是未知的，是需要校核计算的量。此时两侧的物性，特别是密度、粘度、导热系数需要定义为温度相关，否则校核准确度是存疑的，而定义为温度相关，在CFD里面是很基础的操作。 两侧的入口均设置为速度入口边界，出口为压力出口边界。 我们读取报表，获得设计工况下的换热量，进出口温度，压降。设计换热量18.6W，出口温度分别为27.8℃和87.4℃，压降分别为13.3Pa和34Pa。 再读取校核工况下的换热量，进出口温度，压降。换热量15.2W，出口温度分别为29.6℃和85.7℃，压降分别为4.3Pa和11.3Pa。 说白了，换热器流量变量，其传热系数也变，跟着其他参数都是变化的。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2023-07-05
最近编辑：11月前
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