热交换器 (G-TL)

用于气体和导热液体流动系统的热交换器

类型: EngeeFluids.HeatExchangers.EffectivenessNTU.GasThermalLiquid

图书馆中的路径:

/Physical Modeling/Fluids/Heat Exchangers/Thermal Liquid - Gas/Heat Exchanger (G-TL)

资料描述

座 热交换器 (G-TL) 模拟通过薄导电壁在短期热接触中热载体的额外冷却和加热。热交换器的壁具有能够存储热量的热惯性，其引入与其热质量成比例的能量传递的时间延迟。热载体是相态均匀的：一方面是纯气体，另一方面是纯液体。过程中的相变被排除，这完全决定了接触热交换（没有潜热）。

接触式换热器在工程中应用广泛。在一些喷气发动机中，燃料加热器通过将从压缩机出来的热空气供应到燃料管路来防止冰在燃料管路中沉降和堵塞燃料过滤器。在一些摩托车中，油散热器可以保护润滑油免受过热，其工作方式类似，在环境温度下将空气泵入油路。空气是气体流，燃料或油是导热液体流。

heat exchanger g g 1

传热模型

该模块的传热模型基于"效率-传热单元数"（E-NTU）方法。在稳态模式下，以仅等于理想值的一小部分的效率进行热交换，这在没有热阻和流动入口处的恒定温度的情况下是可实现的。:

哪里

-实际热流量;
-完美的热流;
-在其中存在损失的真实热交换器中实际观察到的理想热流的分数。该值决定了热交换器的效率，并且是传递单元数量的函数，或者 .

无量纲参数它反映了与流积累传递热量的能力相比，流间热交换的相对效率。:

哪里

-流之间的导热系数;
-与吸收热量的能力最小的流动有关的流动热容量的最小值。

流动热容量取决于冷却剂的比热容（）并从其质量流通过热交换器（ ):

效率还取决于流的相对位置、它们之间的冲程数以及流混合条件。每种冷却剂流动模式都使用自己的效率表达式。这些表达式的列表在块中给出 E-NTU 热交换器.

热载体的流程图

参数 流程安排 定义了流动的相互方向：直接流动，逆流，彼此交叉（横向），以及"套管中的管道"设计，其中一个流动通过管道内部，另一个通过套管外部。下图说明了这种流动模式。管道中的流动可以使任何一个冲程通过套管（图）。在右边）或几笔（图）。左边）以获得更大的热交换效率。

heat exchanger g g 2

热载体的替代流动模式可以通过具有表格效率数据的一般参数化来指定，其不需要热交换器的详细规范。这些数据应该反映热载体的流动模式，它们的混合程度，以及通过套管或管道的通道数量。

混合条件

参数 交叉流类型 允许您设置混合模式：其中一个流混合，两者或无。混合涉及冷却剂在没有内部屏障（导轨，隔板，肋或壁）的通道中的横向移动。它有助于均衡横截面的温度梯度。在非混合流中，如右图所示，在混合流中，温度仅沿流动方向变化（图）。在左边）-纵向和横向。

heat exchanger g g 3 cn

混合流和未混合流之间的差异仅在具有横向流动的热载体的流动模式中考虑，其中一种冷却剂温度的纵向变化导致另一种冷却剂的横向温度梯度。在热载体的直流/逆流运动的方案中，热载体的温度仅发生纵向变化并且混合实际上不影响热传递，因此没有考虑到它。

效率曲线

管壳式多道换热器是最有效的（图中为2、3和4道）。在单冲程换热器中，逆流式换热器(i)效率最高，而直流式换热器(i)效率最低。

错流式换热器在效率方面占据中间位置，其效率取决于混合程度。最高的是在两个流中没有混合时实现的（⑶iii.a_)，最低的是在两者混合时实现的（⑶iii.b_)。仅混合具有最低流动热容量(⑶)的料流比混合具有最高流动热容量(⑶)的料流更大程度地降低效率。

heat exchanger g g 4

热阻

总热阻, ，是热传递方向的局部电阻之和。这些包括：壁表面上的对流和在沉积物存在下通过壁和污染层的热传导。下面的公式用于计算从气体到导热液体方向的总电阻。:

哪里

和 -分别为气体和导热液体的对流传热系数;
和 -分别为气体和导热液体的壁上沉积系数;
和 -分别为气体和导热液体从侧面传热的表面积;
-墙体的热阻。

heat exchanger g g 5 cn

壁的热阻和沉积系数是在块参数中设定的常数。与此同时，传热系数是复杂的函数，取决于冷却剂的属性、流动几何形状和壁摩擦。它们是根据雷诺数、努塞尔特数和普兰特尔数之间的经验相关性计算的. 特定相关性的选择取决于热载体的流动模式和混合条件，并在块中详细描述 E-NTU 热交换器 块模型所基于的。

壁热容量

墙不仅是一个热阻，它也有一个热容量，并能够积累热量在其质量。热量的积累减缓了稳态模式之间的转变，使得一侧的热扰动不会立即影响另一侧。延迟持续存在，直到热量从两侧流动平衡。这种延迟取决于壁的热容量:

哪里

-壁的比热容;
-墙的质量。

比热容与壁的质量的乘积提供将壁的温度升高一度所需的能量。使用block参数 墙体热质量 来设置这一块。勾选复选框时使用该参数。 墙体热动力学 .

在低压系统中，热容通常可以忽略不计。低压为薄壁提供了如此快速的瞬态反应，以至于在传热时间尺度上几乎是瞬时的。对于使用Haber方法生产氨的高压系统来说，压力可能超过200个大气压。为了承受高压，壁通常被做得更厚，并且由于它们的热容量更大，过渡过程更慢。

取消选中该框 墙体热动力学 以忽略壁的热惯性，并通过减少计算来加快仿真速度。选中此框 墙体热动力学 考虑到它具有明显效果的墙壁的热惯性。如有必要，请尝试设置，以确定是否需要考虑墙壁的热容量。如果仿真结果差异显着，并且如果仿真速度不是显着因素，则选中该框。 墙体热动力学 .

如果考虑到壁的热容量，那么只考虑其中的一半。一半位于气体侧，另一半位于导热液体侧。将气体侧指定为侧1，将具有导热液体的侧指定为侧2。此指定用于传热计算。热容量在这两半之间均匀分布:

能量存储在墙壁中。在简单的情况下，当一半壁处于稳定状态时，从冷却剂接收的热量等于另一半壁损失的热量。对于没有热容量的墙体，热流由E-NTU方法确定（见块 E-NTU 热交换器). 对于从热交换器的侧1引导到侧2的热流，流速为正:

在过渡状态下，壁面处于热量积累或损失的过程中，其中一半所接收的热量不再等于另一半所损失的热量。热量消耗的差异随着时间的推移与壁积聚或失去热量的速率成比例地变化。对于侧1的热交换器:

哪里 -半壁的温度变化率。这个速度与一半壁的热容量的乘积给出了热量在其中积累的速率。该速率在温度升高时为正，在降低时为负。速度越接近零，壁越接近稳态。对于热交换器的侧2:

块体结构

块是由更简单的块构建的复合组件。来自热交换器一侧的气体流使用块建模 换热器界面 (G). 使用块对来自热交换器另一侧的导热液体的流动进行建模 热交换器接口 (TL). 通过流之间的壁的热交换使用块建模 E-NTU 热交换器.

heat exchanger g tl engee

港口

非定向

# A1 — 气体入口或出口
气体

Details

热交换器相应一侧的气体入口或出口。

程序使用名称

gas_port_a1

# B1 — 气体入口或出口
气体

Details

热交换器相应一侧的气体入口或出口。

程序使用名称

gas_port_b1

# A2 — 导热液体的输入或输出
导热流体

Details

热交换器相应一侧的导热流体入口或出口。

程序使用名称

thermal_liquid_port_a2

# B2 — 导热液体的输入或输出
导热流体

Details

热交换器相应一侧的导热流体入口或出口。

程序使用名称

thermal_liquid_port_b2

参数

通用

# 流程安排 — 换热器中传热介质的流动图
并流或逆流 | 管壳式 | 横流 | 通用 - 效能表

Details

指定热交换器中流体相互排列的参数：直流、逆流、相互交叉（横向），以及 "管壳式 "设计，即一股流体在管道内通过，另一股流体在管壳外通过。

其他流动模式可在任意效率表中指定，不需要详细的热交换器规格。

值	`Parallel or counter flow` \| `Shell and tube` \| `Cross flow` \| `Generic - effectiveness table`
默认值	`Parallel or counter flow`
程序使用名称	`flow_arrangement_type`
可计算	是

# 墙体热动力学 — 是否考虑到墙体的热惯性

Details

决定是否考虑换热器壁的热质量。启用该选项会导致壁面对温度或热通量变化的响应滞后。如果禁用 墙体热动力学 选项，则假定换热器壁足够薄，其热反应与特征传热时间相比是瞬时的。

默认值	`false (关掉)`
程序使用名称	`dynamic`
可计算	是

# 墙体热阻 — 由于热传导，墙壁对热流的阻力
K/W

Details

热传导导致的壁面热流阻力。将壁面阻力与对流阻力和结垢阻力相加，就可以确定流体之间的总传热系数。

计量单位	`K/W`
默认值	`0.00016 K/W`
程序使用名称	`R_wall`
可计算	是

# 墙体热质量 — 将墙壁温度提高一度所需的热量
J/K | kJ/K

Details

将墙壁温度升高一度所需的热量。热容量是质量与比热容的乘积，也是吸热能力的衡量标准。具有热容量的墙壁对表面温度或热通量的突然变化具有瞬态反应。热容量越大，这种反应就越慢，达到稳定状态的时间就越长。默认值对应于质量约为 1 千克的不锈钢壁。

依赖关系

要使用该参数，请勾选 墙体热动力学 。

计量单位	`J/K` \| `kJ/K`
默认值	`447.0 J/K`
程序使用名称	`wall_thermal_mass`
可计算	是

# 外壳通过次数 — 出口前套管内的流动通道数

Details

管壳式热交换器中穿过壳体的流道数量。

依赖关系

要使用该参数，请将 流程安排 设置为 管壳式.

默认值	`1`
程序使用名称	`shell_count`
可计算	是

# 交叉流类型 — 每个通道的混音类型
两种流体混合 | 两种流体均未混合 | 混合气体 1 和未混合热液体 2 | 未混合气体 1 和混合热液体 2

Details

每个管道中导热液体的混合类型。这里所说的混合是指导热流体沿管道流向出口时的横向移动。流体之间保持分离。非混合流通常出现在带有板、挡板或鳍片的通道中。这一特性会影响热交换器的效率：非混合流效率最高，混合流效率较低。

依赖关系

要使用该参数，请将 流程安排 设置为 管壳式.

值	`Both fluids mixed` \| `Both fluids unmixed` \| `Gas 1 mixed & Thermal Liquid 2 unmixed` \| `Gas 1 unmixed & Thermal Liquid 2 mixed`
默认值	`Both fluids mixed`
程序使用名称	`cross_flow_type`
可计算	是

# 传热单位矢量数，NTU — 换热器效率查询表中每个参考点的换热单元数

Details

换热器效率查询表中每个锚点的换热单元数。表格为二维，独立坐标为换热单元数和热容量系数。程序块对参考点进行内插和外推，以确定换热单元数任意值下的效率。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的值。

指定的数字必须大于零，并且从左到右单调递增。该向量的维数必须与表格 效果表，E(NTU,CR) 的行数一致。如果表格的行数为，列数为，则进位单元数的向量必须是元素的长度。

依赖关系

要使用该参数，请将 流程安排 参数设置为 通用 - 效能表.

默认值	`[0.5, 1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0]`
程序使用名称	`NTU_vector`
可计算	是

# 热容量比向量 CR — 换热器效率表中各参考点的热容量系数

Details

换热器效率表中各参考点对应的热容量系数值。表格为二维，独立坐标为换热单元数和热容量系数。程序块对参考点进行内插和外推，以确定任何热容系数值下的效率。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的值。

系数必须是正值，并且从左到右严格递增。矢量的维数应与表格 效果表，E(NTU,CR) 中的列数一致。如果表格的行数为，列数为，则热容量系数矢量的长度应为元素的长度。

热容系数是通量热容的最小值和最大值之比。

依赖关系

要使用该参数，请将 流程安排 设置为 通用 - 效能表.

默认值	`[0.0, 0.25, 0.5, 0.75, 1.0]`
程序使用名称	`C_ratio_vector`
可计算	是

# 效果表，E(NTU,CR) — 按传热单元数和热容量系数计算的搜索表中每个参考点的换热器效率

Details

二维表格参考点的换热器效率值由坐标指定：换热单元数和热容量系数。程序块对表格值进行内插和外推，以确定这些参数任意组合时的效率。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的值。

效率值必须为非负。它们应按照传热单元数递增的顺序排列（从上到下），按照热容系数递增的顺序排列（从左到右）。行数应与矢量 传热单位矢量数，NTU 的维数一致，列数应与矢量 热容量比向量 CR 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 流程安排 设置为 通用 - 效能表.

默认值	`[0.3 0.3 0.3 0.3 0.3; 0.6 0.55 0.5 0.47 0.43; 0.85 0.76 0.68 0.61 0.55; 0.94 0.83 0.72 0.65 0.58; 0.98 0.86 0.75 0.66 0.58; 0.99 0.86 0.75 0.66 0.58]`
程序使用名称	`effectiveness_matrix`
可计算	是

气体 1

# 最小自由流动面积 — 航道最窄处的横截面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

导热液体在入口和出口之间流经的通道的最小横截面积。如果是通道、管子、槽或凹槽的集合，则参数值定义为最小流动面积处最小面积的总和。该参数反映了流体流速最大的横截面。例如，如果流体垂直于一排管子流动，则该参数的值为具有最小间隙面积的横截面上管子之间的间隙之和。

计量单位	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
默认值	`0.01 m^2`
程序使用名称	`min_flow_area_1`
可计算	是

# 压力损失液压直径 — 航道最窄处的水力直径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

渠道截面面积最小处的有效内径。对于非圆形渠道，水力直径是面积等于现有渠道面积的圆的等效直径。其值等于渠道最小横截面积与其总周长四分之一的比值。

如果通道是由一组通道、管道、槽或凹槽组成，则总周长等于所有元素的周长之和。如果通道是圆形管道，则其水力直径等于实际直径。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`hydraulic_diameter_for_pressure_loss_1`
可计算	是

# 气体体积 — 气体通道中的冷却剂总量
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

气体通道中的传热介质总体积。

计量单位	`m^3` \| `um^3` \| `mm^3` \| `cm^3` \| `km^3` \| `ml` \| `l` \| `gal` \| `igal` \| `in^3` \| `ft^3` \| `yd^3` \| `mi^3`
默认值	`0.01 m^3`
程序使用名称	`V_gas_1`
可计算	是

# 层流雷诺数上限 — 层流和紊流过渡带的下边界

Details

层流与湍流过渡带下边界对应的雷诺数值。超过此值，惯性力开始占主导地位，导致层流向湍流过渡。默认值对应于内表面光滑的圆管。

默认值	`2000.0`
程序使用名称	`Re_laminar_1`
可计算	是

# 湍流雷诺数下限 — 层流和紊流过渡带的上边界

Details

层流与湍流过渡带上边界对应的雷诺数值。低于该值时，粘性力开始占主导地位，导致从紊流向层流过渡。默认值对应于内表面光滑的圆形管道。

默认值	`4000.0`
程序使用名称	`Re_turbulent_1`
可计算	是

# 压力损失模型 — 计算粘性摩擦造成的压力损失的数学模型
压力损失系数 | 管内流动的相关性 | 表格数据 - 达西摩擦因数与雷诺数的关系 | 表格数据 - 欧拉数与雷诺数的关系

Details

通过该参数可以选择一种计算粘性摩擦压力损失的模型。该参数定义了计算损耗时使用的表达式以及必须设置为输入的模块参数。根据所选参数化的计算细节将在程序块*换热器界面 (G)* 和*热交换器接口 (TL)* 中给出。

值	`Pressure loss coefficient` \| `Correlation for flow inside tubes` \| `Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number` \| `Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number`
默认值	`Pressure loss coefficient`
程序使用名称	`pressure_loss_type_1`
可计算	是

# 压力损失系数 — 考虑了端口间水力损失的总系数

Details

总损失系数考虑了渠道中的所有水力阻力，包括壁面摩擦损失（主要损失）以及弯道、弯头和其他几何形状变化造成的局部阻力（次要损失）。

损失系数是一个经验性的无量纲量，广泛用于描述粘性摩擦造成的压力损失。它可以通过实验数据计算得出，在某些情况下也可以从技术文件中获得。

依赖关系

要使用该参数，请将 压力损失模型 设置为 压力损失系数.

默认值	`0.1`
程序使用名称	`pressure_loss_coefficient_1`
可计算	是

# 传热系数模型 — 冷却剂与壁面之间热量传递的数学模型
恒定传热系数 | 管内流量相关性 | 表格数据 - 科尔本系数与雷诺数的关系 | 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系

Details

传热介质与壁面之间的传热数学模型。模型的选择决定了在传热计算中应用哪些表达式和指定哪些参数。

更多详细信息，请参见程序块*E-NTU 热交换器* 。

值	`Constant heat transfer coefficient` \| `Correlation for flow inside tubes` \| `Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number` \| `Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number`
默认值	`Constant heat transfer coefficient`
程序使用名称	`heat_transfer_type_1`
可计算	是

# 传热表面积 — 传热介质与墙壁之间用于传热的有效表面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

用于传热介质与壁面之间传热的有效表面积。有效表面积是一次表面积和二次表面积、壁面接触流体的面积以及翅片面积（如果使用）的总和。翅片表面积通常根据翅片效率系数计算得出。

计量单位	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
默认值	`0.4 m^2`
程序使用名称	`heat_transfer_area_1`
可计算	是

# 气壁传热系数 — 气体与墙壁之间的对流传热系数
W/(m^2*K) | Btu_IT/(hr*ft^2*deltadegR)

Details

气体与壁面之间对流的传热系数。沉积物造成的阻力在参数 污垢系数 中单独计算。

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 设置为 恒定传热系数.

计量单位	`W/(m^2K)` \| `Btu_IT/(hrft^2*deltadegR)`
默认值	`100.0 W/(m^2*K)`
程序使用名称	`alpha_const_1`
可计算	是

# 污垢系数 — 沉积物造成的热阻
K*m^2/W | deltadegR*ft^2*hr/Btu_IT

Details

外露墙面上长期形成的沉积物会产生热阻。沉积物会在传热介质和墙壁之间形成一个新的固体层，热量必须通过该固体层，因此会给传热路径增加额外的热阻。沉积物生长缓慢，因此在模拟过程中假定沉积物造成的阻力保持不变。

计量单位	`Km^2/W` \| `deltadegRft^2*hr/Btu_IT`
默认值	`0.0001 K*m^2/W`
程序使用名称	`fouling_factor1`
可计算	是

Details

质量流量，低于此值时将进行数值平滑处理。这是为了避免气流停滞时出现不连续性。

计量单位	`kg/s` \| `kg/hr` \| `kg/min` \| `g/hr` \| `g/min` \| `g/s` \| `t/hr` \| `lbm/hr` \| `lbm/min` \| `lbm/s`
默认值	`0.0001 kg/s`
程序使用名称	`mdot_threshold_1`
可计算	是

# 最小气壁传热系数 — 气体传热系数下限
W/(m^2*K) | Btu_IT/(hr*ft^2*deltadegR)

Details

气体与墙壁之间传热系数的下限。如果计算得出的传热系数较低，则用 最小气壁传热系数 代替计算值。

计量单位	`W/(m^2K)` \| `Btu_IT/(hrft^2*deltadegR)`
默认值	`5.0 W/(m^2*K)`
程序使用名称	`alpha1_min`
可计算	是

# 传热流道长度 — 气体和壁面之间热传递过程中的特征长度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

气体与壁面之间传热时的特征长度。在计算水力直径时要考虑到这一长度，表中的传热参数表中的传热系数和雷诺数都取决于水力直径。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系`或 `表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`1.0 m`
程序使用名称	`length_for_heat_transfer_1`
可计算	是

# 层流传热的努塞尔特数 — 层流时的努塞尔数恒定值

Details

层流的努塞尔特数恒定值。计算传热介质与壁面之间的传热系数时需要用到努塞尔特数。默认值与圆柱形管道相对应。

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 参数设置为 管内流量相关性.

默认值	`3.66`
程序使用名称	`Nu_laminar_1`
可计算	是

# 科尔本因子的雷诺数矢量 — 科尔伯恩系数查询表中各参考点的雷诺数

Details

科尔伯恩系数查询表各参考点的雷诺数。程序块对表格值进行内推和外推法，以确定任意雷诺数下的科尔伯恩系数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。

雷诺数的值必须大于零，并且从左到右单调递增。它们可以涵盖层流、瞬态和湍流状态。该矢量的维数应与用于计算表列参考点的矢量 Colburn 因子矢量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 参数设置为 表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系.

默认值	`[100.0, 150.0, 1000.0]`
程序使用名称	`Re_vector_colburn_1`
可计算	是

# Colburn 因子矢量 — 雷诺数查找表中每个参考点的 Colburn 因子

Details

雷诺数查找表中每个参考点的科尔本系数。程序块对表中数值进行内插和外推，以确定任意科尔伯恩系数下的雷诺数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。

科尔伯恩因子值不得为负，且必须按照相应雷诺数的升序从左至右排列。该矢量的维数应与用于计算制表参考点的矢量 科尔本因子的雷诺数矢量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 设置为 表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系.

默认值	`[0.019, 0.013, 0.002]`
程序使用名称	`colburn_factor_vector_1`
可计算	是

# 努塞尔特数的雷诺数矢量 — 努塞尔特数查询表中每个参考点的雷诺数

Details

努塞尔特数查询表中每个锚点的雷诺数。该表有两个参数，其中雷诺数和普朗特尔数被用作独立坐标。程序块对表中数值进行内推和外推法，以确定任意雷诺数下的努塞尔特数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。

雷诺数的值必须大于零，并且从左到右单调递增。它们可以涵盖层流、瞬态和湍流状态。该矢量的维数应与表格 努塞尔特数表，Nu(Re,Pr) 的行数一致。如果表格有行和列，则雷诺数矢量的长度必须为元素。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

默认值	`[100.0, 150.0, 1000.0]`
程序使用名称	`Re_vector_Nu_1`
可计算	是

# 用于计算努塞尔数的普朗特数矢量 — 努塞尔数查询表中各参考点的普朗特尔数

Details

努塞尔特数查询表中每个基准点的普朗特尔数。该表为双参数表，其中雷诺数和普朗特数被用作独立坐标。程序块对表格值进行内推和外推法，以确定任意普朗特数下的努塞尔特数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。

普朗特数的值必须大于零，并且从左到右单调递增。它们可以涵盖层流、瞬态和湍流状态。该矢量的维度应与表格 努塞尔特数表，Nu(Re,Pr) 中的列数一致。如果表格的行数为，列数为，则普朗特数矢量的长度必须为元素。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

默认值	`[1.0, 10.0]`
程序使用名称	`Pr_vector_Nu_1`
可计算	是

# 努塞尔特数表，Nu(Re,Pr) — 雷诺-普朗德尔数搜索表中各参考点的努塞尔特数

Details

雷诺-普朗特数搜索表中各参考点的努塞特数。该模块对表中数值进行内插和外推，以确定任意一对雷诺-普朗特数下的努塞尔特数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。通过确定努塞尔特数，表格提供了计算数据，据此可确定流体与壁面之间的传热系数。

努塞尔特数必须大于零。每个数值应从上至下按雷诺数递增的顺序排列，从左到右按普朗特数递增的顺序排列。行数应等于矢量 努塞尔特数的雷诺数矢量 的维数，列数应等于矢量 用于计算努塞尔数的普朗特数矢量 的维数。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

默认值	`[3.72 4.21; 3.75 4.44; 4.21 7.15]`
程序使用名称	`Nu_matrix_1`
可计算	是

# 从入口到出口的流道长度 — 从港口到港口的距离
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

流体在端口之间的总行程。在多通道管壳式热交换器中，总距离是通过管壳的所有通道的总和。在管束、波纹板和其他管道中，水流被分成多个平行的分支，总距离就是每个分支的流经距离。流道越长，由于与管壁的粘性摩擦而造成的基本压力损失就越大。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 `管内流量相关性`或 "制表数据 - 达西摩擦因数与雷诺数"。雷诺数"。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`1.0 m`
程序使用名称	`flow_path_length_1`
可计算	是

# 局部阻力的总等效长度 — 以长度表示的总局部压力损失
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

以长度表示的总局部压力损失。直管长度造成的等效损失等于分支、三通和连接处现有局部阻力的总和。等效长度越长，由于局部阻力造成的压力损失就越大。

依赖关系

要使用该参数，请将 压力损失模型 设置为 管内流量相关性.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`flow_path_length_add_1`
可计算	是

# 内表面绝对粗糙度 — 造成粘性摩擦损失的壁面粗糙度的平均高度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

造成粘性摩擦损失的壁面粗糙度的平均高度。平均高度越大，壁面越粗糙，粘性摩擦造成的压力损失也越大。表面粗糙度值用于根据哈兰德关系推导出达西摩擦系数。

依赖关系

要使用该参数，请将 压力损失模型 设置为 管内流量相关性.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`1.5e-5 m`
程序使用名称	`roughness_1`
可计算	是

# 达西摩擦因数的层状摩擦常数 — 层流条件下流动截面的压力损失修正

Details

层流压力损失修正。该参数称为形状系数，可用于获得层流压力损失计算的达西摩擦系数。默认值适用于圆柱形管道。

非圆形横截面的一些附加形状系数可以通过纳维-斯托克斯方程的解析解确定。横截面为正方形的管道的形状系数为 "56"，横截面为长宽比为 2:1 的矩形管道的形状系数为 "62"，同轴管道的形状系数为 "96"。平行板之间的薄管道的形状系数也是`96`。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 管内流量相关性.

默认值	`64.0`
程序使用名称	`shape_factor_1`
可计算	是

# 达西摩擦因数的雷诺数矢量 — 达西摩擦系数查询表中每个参考点的雷诺数

Details

达西摩擦系数查询表中每个参考点的雷诺数。程序块对表格值进行内插和外推，以确定任意雷诺数下的达西摩擦系数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的值。

雷诺数的值必须大于零，并且从左到右单调递增。它们可以涵盖层流、瞬态和湍流状态。该矢量的维数应与用于计算表列参考点的矢量 达西摩擦因数矢量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 达西摩擦因数与雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[400.0, 1000.0, 1500.0, 3000.0, 4000.0, 6000.0, 10000.0, 20000.0, 40000.0, 60000.0, 100000.0, 1.0e8]`
程序使用名称	`Re_friction_vector_1`
可计算	是

# 达西摩擦因数矢量 — 雷诺数查找表中各参考点的达西摩擦系数

Details

雷诺数查询表中各参考点的达西摩擦系数。程序块对表格值进行内插和外推，以确定任意雷诺数下的达西摩擦系数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的值。

达西摩擦系数的值不得为负，并应按相应雷诺数的升序从左至右排列。该矢量的维数应与用于计算表列参考点的矢量 达西摩擦因数的雷诺数矢量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 达西摩擦因数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[0.264, 0.112, 0.071, 0.0417, 0.0387, 0.0268, 0.025, 0.0232, 0.0226, 0.022, 0.0214, 0.0214]`
程序使用名称	`friction_factor_vector_1`
可计算	是

# 欧拉数的雷诺数向量 — 欧拉数查询表中每个参考点的雷诺数

Details

欧拉数查询表中每个参考点的雷诺数。程序块对表中数值进行内推和外推法，以确定任意雷诺数下的欧拉数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。

雷诺数的值必须大于零，并且从左到右单调递增。它们可以涵盖层流、瞬态和湍流状态。该矢量的维数应与用于计算表列参考点的矢量 欧拉数向量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 欧拉数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[50.0, 500.0, 1000.0, 2000.0]`
程序使用名称	`Re_vector_Eu_1`
可计算	是

# 欧拉数向量 — 雷诺数查找表中每个参考点的欧拉数

Details

雷诺数查询表中每个参考点的欧拉数。程序块对表中数值进行内插和外推，以确定任意欧拉数下的雷诺数。内插使用线性函数，外推使用最接近的值。

达西摩擦系数的值不得为负，并应按相应雷诺数的升序从左至右排列。该矢量的维数应与用于计算表列参考点的矢量 欧拉数的雷诺数向量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 欧拉数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[4.4505, 0.6864, 0.4791, 0.3755]`
程序使用名称	`Eu_vector_1`
可计算	是

热液体 2

# 最小自由流动区域 — 航道最窄处的横截面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

计量单位	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
默认值	`0.01 m^2`
程序使用名称	`min_flow_area_2`
可计算	是

# 压力损失液压直径 — 航道最窄处的水力直径
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

如果通道是由一组通道、管道、槽或凹槽组成，则总周长等于所有元素的周长之和。如果通道是圆形管道，则其水力直径等于实际直径。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`hydraulic_diameter_for_pressure_loss_2`
可计算	是

# 液体体积 — 导热液体通道中冷却剂的总体积
m^3 | um^3 | mm^3 | cm^3 | km^3 | ml | l | gal | igal | in^3 | ft^3 | yd^3 | mi^3

Details

导热流体通道中的导热流体总体积。

计量单位	`m^3` \| `um^3` \| `mm^3` \| `cm^3` \| `km^3` \| `ml` \| `l` \| `gal` \| `igal` \| `in^3` \| `ft^3` \| `yd^3` \| `mi^3`
默认值	`0.01 m^3`
程序使用名称	`V_liquid_2`
可计算	是

# 层流雷诺数上限 — 层流和紊流过渡带的下边界

Details

层流与湍流过渡带下边界对应的雷诺数值。超过此值，惯性力开始占主导地位，导致层流向湍流过渡。默认值对应于内表面光滑的圆管。

默认值	`2000.0`
程序使用名称	`Re_laminar_2`
可计算	是

# 湍流雷诺数下限 — 层流和紊流过渡带的上边界

Details

层流与湍流过渡带上边界对应的雷诺数值。低于该值时，粘性力开始占主导地位，导致从紊流向层流过渡。默认值对应于内表面光滑的圆形管道。

默认值	`4000.0`
程序使用名称	`Re_turbulent_2`
可计算	是

# 压力损失模型 — 计算粘性摩擦造成的压力损失的数学模型
压力损失系数 | 管内流动的相关性 | 表列数据 - 达西摩擦因数与雷诺数的关系 | 表格数据 - 欧拉数与雷诺数的关系

Details

值	`Pressure loss coefficient` \| `Correlation for flow inside tubes` \| `Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number` \| `Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number`
默认值	`Pressure loss coefficient`
程序使用名称	`pressure_loss_type_2`
可计算	是

# 压力损失系数 — 考虑了端口间水力损失的总系数

Details

总损失系数考虑了渠道中的所有水力阻力，包括壁面摩擦损失（主要损失）以及弯道、弯头和其他几何形状变化造成的局部阻力（次要损失）。

损失系数是一个经验性的无量纲量，广泛用于描述粘性摩擦造成的压力损失。它可以通过实验数据计算得出，在某些情况下，也可以从技术文件中获取。

依赖关系

要使用该参数，请将 压力损失模型 参数设置为 压力损失系数.

默认值	`0.1`
程序使用名称	`pressure_loss_coefficient_2`
可计算	是

# 传热系数模型 — 冷却剂与壁面之间热量传递的数学模型
恒定传热系数 | 管内流动相关性 | 表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系 | 表列数据 - 努塞尔特数与雷诺数和普朗特尔数的关系

Details

传热介质与壁面之间的传热数学模型。模型的选择决定了在传热计算中应用哪些表达式和指定哪些参数。

更多详细信息，请参见程序块*E-NTU 热交换器* 。

值	`Constant heat transfer coefficient` \| `Correlation for flow inside tubes` \| `Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number` \| `Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number`
默认值	`Constant heat transfer coefficient`
程序使用名称	`heat_transfer_type_2`
可计算	是

# 传热表面积 — 传热介质与墙壁之间用于传热的有效表面积
m^2 | um^2 | mm^2 | cm^2 | km^2 | in^2 | ft^2 | yd^2 | mi^2 | ha | ac

Details

计量单位	`m^2` \| `um^2` \| `mm^2` \| `cm^2` \| `km^2` \| `in^2` \| `ft^2` \| `yd^2` \| `mi^2` \| `ha` \| `ac`
默认值	`0.4 m^2`
程序使用名称	`heat_transfer_area_2`
可计算	是

# 液壁传热系数 — 导热液体与墙壁之间的对流传热系数
W/(m^2*K) | Btu_IT/(hr*ft^2*deltadegR)

Details

气体与壁面之间对流的传热系数。沉积物造成的阻力在参数 污垢系数 中单独计算。

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 设置为 恒定传热系数.

计量单位	`W/(m^2K)` \| `Btu_IT/(hrft^2*deltadegR)`
默认值	`100.0 W/(m^2*K)`
程序使用名称	`alpha_const_2`
可计算	是

# 污垢系数 — 沉积物造成的热阻
K*m^2/W | deltadegR*ft^2*hr/Btu_IT

Details

计量单位	`Km^2/W` \| `deltadegRft^2*hr/Btu_IT`
默认值	`0.0001 K*m^2/W`
程序使用名称	`fouling_factor2`
可计算	是

# 最小液壁传热系数 — 导热流体传热系数下限
W/(m^2*K) | Btu_IT/(hr*ft^2*deltadegR)

Details

导热流体与墙壁之间传热系数的下限。如果计算得出的传热系数较低，则用 最小液壁传热系数 代替计算值。

计量单位	`W/(m^2K)` \| `Btu_IT/(hrft^2*deltadegR)`
默认值	`5.0 W/(m^2*K)`
程序使用名称	`alpha2_min`
可计算	是

# 传热流道长度 — 导热流体与壁面之间传热时的特征长度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

导热流体与壁面之间传热时的特征长度。在计算水力直径时会考虑到这一长度，而传热参数表中的传热系数和雷诺数都取决于水力直径。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系`或 `表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`1.0 m`
程序使用名称	`length_for_heat_transfer_2`
可计算	是

# 层流传热的努塞尔特数 — 层流时的努塞尔数恒定值

Details

层流的努塞尔特数恒定值。计算传热介质与壁面之间的传热系数时需要用到努塞尔特数。默认值与圆柱形管道相对应。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为。 管内流量相关性.

默认值	`3.66`
程序使用名称	`Nu_laminar_2`
可计算	是

# 科尔本系数的雷诺数矢量 — 科尔伯恩系数查询表中各参考点的雷诺数

Details

科尔伯恩系数查询表各参考点的雷诺数。程序块对表格值进行内插法和外推法，以确定任意雷诺数下的科尔伯恩系数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的数值。

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 参数设置为 表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系.

默认值	`[100.0, 150.0, 1000.0]`
程序使用名称	`Re_vector_colburn_2`
可计算	是

# 柯尔本系数矢量 — 雷诺数查找表中每个参考点的 Colburn 因子

Details

依赖关系

要使用该参数，请将 传热系数模型 设置为 表格数据 - Colburn 因子与雷诺数的关系.

默认值	`[0.019, 0.013, 0.002]`
程序使用名称	`colburn_factor_vector_2`
可计算	是

# 努塞尔特数的雷诺数矢量 — 努塞尔特数查询表中每个参考点的雷诺数

Details

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

默认值	`[100.0, 150.0, 1000.0]`
程序使用名称	`Re_vector_Nu_2`
可计算	是

# 用于计算努塞尔数的普朗特数矢量 — 努塞尔数查询表中各参考点的普朗特尔数

Details

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

默认值	`[1.0, 10.0]`
程序使用名称	`Pr_vector_Nu_2`
可计算	是

# 努塞尔特数表，Nu(Re,Pr) — 雷诺-普朗德尔数搜索表中各参考点的努塞尔特数

Details

依赖关系

要使用该参数，请将参数 传热系数模型 设置为 表列数据 - 努塞尔数与雷诺数和普朗特尔数的关系.

默认值	`[3.72 4.21; 3.75 4.44; 4.21 7.15]`
程序使用名称	`Nu_matrix_2`
可计算	是

# 从入口到出口的流道长度 — 从港口到港口的距离
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 `管内流量相关性`或 "制表数据 - 达西摩擦因数与雷诺数"。雷诺数"。

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`1.0 m`
程序使用名称	`flow_path_length_2`
可计算	是

# 局部电阻的总等效长度 — 以长度表示的总局部压力损失
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

依赖关系

要使用该参数，请将 压力损失模型 设置为 管内流量相关性.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`0.1 m`
程序使用名称	`flow_path_length_add_2`
可计算	是

# 内表面绝对粗糙度 — 造成粘性摩擦损失的壁面粗糙度的平均高度
m | um | mm | cm | km | in | ft | yd | mi | nmi

Details

依赖关系

要使用该参数，请将 压力损失模型 设置为 管内流量相关性.

计量单位	`m` \| `um` \| `mm` \| `cm` \| `km` \| `in` \| `ft` \| `yd` \| `mi` \| `nmi`
默认值	`1.5e-5 m`
程序使用名称	`roughness_2`
可计算	是

# 达西摩擦因数的层流摩擦常数 — 层流条件下流动截面的压力损失修正

Details

层流压力损失修正。该参数称为形状系数，可用于获得层流压力损失计算的达西摩擦系数。默认值适用于圆柱形管道。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 管内流量相关性.

默认值	`64.0`
程序使用名称	`shape_factor_2`
可计算	是

# 达西摩擦因数的雷诺数矢量 — 达西摩擦系数查询表中每个参考点的雷诺数

Details

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 达西摩擦因数与雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[400.0, 1000.0, 1500.0, 3000.0, 4000.0, 6000.0, 10000.0, 20000.0, 40000.0, 60000.0, 100000.0, 1.0e8]`
程序使用名称	`Re_friction_vector_2`
可计算	是

# 达西摩擦因数矢量 — 雷诺数查找表中每个参考点的达西摩擦系数

Details

雷诺数查询表中每个参考点的达西摩擦系数。程序块对表格值进行内插和外推，以确定任意雷诺数下的达西摩擦系数。内插法使用线性函数，外推法使用最接近的值。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 达西摩擦因数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[0.264, 0.112, 0.071, 0.0417, 0.0387, 0.0268, 0.025, 0.0232, 0.0226, 0.022, 0.0214, 0.0214]`
程序使用名称	`friction_factor_vector_2`
可计算	是

# 欧拉数的雷诺数矢量 — 欧拉数查询表中每个参考点的雷诺数

Details

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 欧拉数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[50.0, 500.0, 1000.0, 2000.0]`
程序使用名称	`Re_vector_Eu_2`
可计算	是

# 欧拉数向量 — 雷诺数查找表中每个参考点的欧拉数

Details

雷诺数查询表中每个参考点的欧拉数。程序块对表中数值进行内插和外推，以确定任意欧拉数下的雷诺数。内插使用线性函数，外推使用最接近的值。

达西摩擦系数的值不得为负，且必须按照相应雷诺数的升序从左至右排列。该矢量的维数应与用于计算表列参考点的矢量 欧拉数的雷诺数向量 的维数一致。

依赖关系

要使用该参数，请将参数 压力损失模型 设置为 "制表数据 - 欧拉数 vs. 雷诺数"。雷诺数"。

默认值	`[4.4505, 0.6864, 0.4791, 0.3755]`
程序使用名称	`Eu_vector_2`
可计算	是

影响和初始条件

Details

模拟开始时通道内的气体温度。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`293.15 K`
程序使用名称	`T_start_1`
可计算	是

# 气体 1 初始压力 — 模拟开始时通道内的气体压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

模拟开始时通道内的气体压力。

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`0.101325 MPa`
程序使用名称	`p_start_1`
可计算	是

# 热液体 2 动态可压缩性 — 换热器中导热流体的可压缩性

Details

用于模拟换热器内部压力变化的选项。如果未选中该复选框，能量和质量守恒方程中将不考虑压力导数。热交换器内部压力定义为两个端口压力的平均值。

默认值	`true (已开启)`
程序使用名称	`dynamic_compressibility_2`
可计算	是

Details

模拟开始时通道内导热流体的温度。

计量单位	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
默认值	`293.15 K`
程序使用名称	`T_start_2`
可计算	是

# 热液体 2 初始压力 — 模拟开始时通道内导热流体的压力
Pa | uPa | hPa | kPa | MPa | GPa | kgf/m^2 | kgf/cm^2 | kgf/mm^2 | mbar | bar | kbar | atm | ksi | psi | mmHg | inHg

Details

模拟开始时通道内导热流体的压力。

计量单位	`Pa` \| `uPa` \| `hPa` \| `kPa` \| `MPa` \| `GPa` \| `kgf/m^2` \| `kgf/cm^2` \| `kgf/mm^2` \| `mbar` \| `bar` \| `kbar` \| `atm` \| `ksi` \| `psi` \| `mmHg` \| `inHg`
默认值	`0.101325 MPa`
程序使用名称	`p_start_2`
可计算	是