Heat Exchanger Interface (G)
Тепловая граница между газом и окружающей средой.
Тип: EngeeFluids.HeatExchangers.EffectivenessNTU.Interfaces.Gas
|
Путь в библиотеке: |
Описание
Блок Heat Exchanger Interface (G) моделирует теплопередачу посредством газового потока внутри теплообменника. Используйте второй блок теплообменника для моделирования пары теплоносителей. Границы могут находиться в разных теплоносителях, например, один в жидкости, а другой в газе. Используйте блок E-NTU Heat Transfer, чтобы соединить границы раздела и зафиксировать теплопередачу между теплоносителями.
Сохранение массы
Реализация блока с фиксированным объемом позволяет отразить изменения в массовом расходе теплоносителя из-за сжимаемости. Общая скорость накопления массы равна сумме массовых расходов через порты:
где
-
— скорость накопления массы;
-
— массовый расход. Подстрочные индексы обозначают порты A и B.
Массовый расход положителен, когда он направлен в газовый канал. Изменения плотности отражаются на скорости накопления массы:
где
-
— плотность;
-
— давление;
-
— удельная внутренняя энергия;
-
— объем.
Сохранение импульса
Сохранение импульса между входным и выходным отверстиями теплообменника определяет направление и скорость потока внутри теплообменника. Изменения импульса происходят в основном из-за потерь на трение при поворотах труб, которые приводят к изменениям давления. Местные сопротивления, такие как изгибы, колена и тройники, могут приводить к разделению потока, что приводит к незначительным дополнительным потерям давления. Для стационарных потоков массовый расход остается постоянным.
Сохранение импульса применяется к каждому сегменту объема газа (трубы). На этом рисунке показан пучок труб, разделенный на два объема и три узла. Узлы соответствуют портам A, B, и объему теплоносителя . В этих узлах определяются состояния теплоносителя, такие как давление и температура, и свойства, такие как плотность и вязкость.
Обратите внимание, что инерция потока пренебрежимо мала, и поток считается квазистационарным. Пересчет переходных процессов в массовые расходы может быть смещен: из-за связи между плотностью, давлением и температурой распространение изменений по системе не является мгновенным. Другие источники и получатели импульса, такие как разность напоров между портами или радиальные деформации стенки канала, не учитываются. Уравнение сохранения импульса для половины объема в порту A имеет вид:
где
-
— давление в узле, указанном в подстрочном индексе;
-
— полная потеря давления между узлом порта и внутренним узлом из-за трения.
Полная потеря давления включает в себя как основные, так и незначительные потери. Уравнение сохранения импульса для половины объема в порту B имеет вид:
Трение
Изменение давления, вызванное вязким трением, зависит от квадрата массового расхода для турбулентных потоков и от величины массового расхода для ламинарных потоков. Это изменение давления характеризуется тремя безразмерными параметрами: коэффициентом трения Дарси, коэффициентом потери давления и числом Эйлера. Эти числа рассчитываются по эмпирическим соотношениям или оцениваются по таблицам поиска, в зависимости от параметра Pressure loss model.
Разделение на ламинарное или турбулентное течение основано на числе Рейнольдса. Когда число Рейнольдса выше параметра Нижний предел числа Рейнольдса для турбулентного течения, течение является полностью турбулентным. Когда число Рейнольдса ниже параметра Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения, течение полностью ламинарное. Числа Рейнольдса, находящиеся между этими значениями, указывают на переходные течения. Переходные течения демонстрируют характеристики как ламинарных, так и турбулентных потоков. В Engee между этими граничными значениями применяется численное сглаживание.
Соотношение для течения внутри труб
Если для параметра Pressure loss model установлено значение Correlation for flow inside tubes, то для труб используется коэффициент трения Дарси, . Уравнение сохранения импульса для половины объема в порту A имеет вид:
где
-
— длина трубы;
-
— длина трубы для расчета эквивалентных потерь, которая воспроизводит незначительные вязкие потери при использовании вместо колен, тройников, соединений или других местных сопротивлений;
-
— площадь поперечного сечения трубы, в случае неоднородной площади сечения следует использовать ;
-
— гидравлический диаметр трубы, или диаметр круга, равный по площади поперечному сечению трубы:
Если труба имеет круглое сечение, то гидравлический диаметр и диаметр трубы одинаковы.
Уравнение сохранения импульса для половины объема в порту B имеет вид:
Для турбулентных течений коэффициент трения Дарси рассчитывается с помощью соотношения Хааланда. Число Рейнольдса устанавливается в граничном порту:
где — шероховатость стенки, взятая как характерная высота, значение параметра Internal surface absolute roughness.
Для ламинарных течений коэффициент трения зависит от формы трубы и рассчитывается с помощью коэффициента формы трубы:
где — коэффициент формы, значение параметра Коэффициент Дарси для ламинарного течения.
Число Рейнольдса рассчитывается в граничном порту как:
Подставляя в уравнение потери давления в порту A, уравнение сохранения импульса преобразуется следующим образом:
Аналогично, уравнение сохранения импульса для половины объема в порту B будет иметь вид:
Использование коэффициента потери давления
Если для параметра Pressure loss model установлено значение Pressure loss coefficient, то используется коэффициент потери давления, . Используйте эту опцию для каналов, отличных от труб.
Уравнение сохранения импульса для турбулентных течений для половины объема в порту A имеет вид:
Уравнение сохранения импульса для турбулентных течений для половины объема в порту B имеет вид:
Уравнение сохранения импульса для ламинарных течений для половины объема в порту A имеет вид:
где — параметр блока Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения.
Уравнение сохранения импульса для ламинарных течений для половины объема в порту B имеет вид:
Табличные данные для определения коэффициента трения Дарси на основе числа Рейнольдса
Если для параметра Pressure loss model установлено значение Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number, то используются табличные данные для определения коэффициента трения Дарси на основе числа Рейнольдса для потоков в трубе.
Уравнение сохранения импульса для половины объема в порту A имеет вид:
Уравнение сохранения импульса для половины объема в порту A имеет вид:
Для турбулентного режима коэффициент трения задается в виде табличной функции от числа Рейнольдса:
Опорные точки табличной функции берутся из векторных параметров блока. Параметр Reynolds number vector for Darcy friction factor задает независимую переменную, а параметр Darcy friction factor vector — зависимую переменную. Между опорными точками применяется линейная интерполяция. За пределами диапазона данных таблицы ближайшая опорная точка определяет коэффициент трения.
Для ламинарного режима коэффициент трения определяется из коэффициента формы, :
Табличные данные для определения числа Эйлера на основе числа Рейнольдса
Если для параметра Pressure loss model установлено значение Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number, то используются табличные данные для определения числа Эйлера на основе числа Рейнольдса. Этот расчет зависит от режима течения, и число Эйлера задается в виде табличной функции от числа Рейнольдса:
Опорные точки табличной функции берутся из векторных параметров для чисел Рейнольдса и чисел Эйлера. Параметр Reynolds number vector for Euler number задает независимые переменные, числа Рейнольдса, а параметр Euler number vector задает зависимую переменную, число Эйлера, для каждого числа Рейнольдса. Между опорными точками применяется линейная интерполяция. За пределами диапазона данных таблицы ближайшая опорная точка определяет коэффициент трения.
Уравнение сохранения импульса для турбулентных течений для половины объема в порту A имеет вид:
где — число Эйлера в порту A.
Уравнение сохранения импульса для турбулентных течений для половины объема в порту B имеет вид:
Уравнение сохранения импульса для ламинарных течений для половины объема в порту A имеет вид:
где
-
— значение параметра Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения;
-
— число Эйлера, рассчитанное по табличным данным при данном числе Рейнольдса.
Уравнение сохранения импульса для ламинарных течений для половины объема в порту B имеет вид:
Сохранение энергии
Сохранение энергии в объеме газа складывается из расхода газа через границы канала и связанной с ним теплопередачи. Энергия может передаваться путем адвекции в портах и конвекции у стенки. Хотя теплопроводность вносит свой вклад в сохранение энергии в портах, она часто бывает незначительной по сравнению с адвекцией. Однако теплопроводность не является незначительной в теплоносителях, находящихся в состоянии, близком к стационарному, например, когда теплоноситель застаивается или меняет направление. Уравнение сохранения энергии выглядит следующим образом:
где
-
и — потоки энергии на портах A и B, соответственно;
-
— тепловой поток.
Адвекция и теплопроводность учитываются в , а конвекция — в . Тепловой поток положителен, если он направлен в объем газа.
Тепловой поток
Теплопередача между двумя теплоносителями в теплообменнике происходит посредством нескольких механизмов:
-
конвекция на границах раздела теплоносителей;
-
теплопроводность через слои отложений;
-
теплопроводность через толщину стенки.
Теплопередача выходит за пределы газового канала, поэтому для моделирования всей системы теплообменника требуются другие блоки. Второй блок границы теплообменника моделирует второй проточный канал, а блок E-NTU Heat Transfer моделирует тепловой поток через стенку. Параметры теплопередачи, характерные для газового канала, но необходимые блоку E-NTU Heat Transfer, доступны через скалярные порты:
-
Порт C выводит значение потоковой теплоемкости, которая является мерой способности газа поглощать тепло и необходимо для расчета числа единиц переноса (NTU). Потоковая теплоемкость рассчитывается как:
где — удельная теплоемкость.
-
Порт HC выводит коэффициент теплопередачи, .
Если коэффициент теплопередачи считается постоянной величиной, то его значение равномерно по всему проточному каналу. Если коэффициент теплопередачи переменный, то он рассчитывается для каждого порта из выражения:
где
-
— число Нуссельта;
-
— теплопроводность;
-
— гидравлический диаметр для теплопередачи.
-
Гидравлический диаметр рассчитывается как:
где
-
— значение параметра Heat transfer surface area;
-
— значение параметра Length of flow path for heat transfer.
Число Нуссельта
Число Нуссельта определяется на основе эмпирических зависимостей от чисел Рейнольдса и Прандтля. Используйте параметр Heat transfer coefficient model, чтобы выбрать наиболее подходящую формулировку для моделирования.
Простейшая модель Constant heat transfer coefficient, получает коэффициент теплопередачи непосредственно из значения параметра Gas-wall heat transfer coefficient.
Модель Correlation for flow inside tubes использует аналитические зависимости с постоянными или вычисляемыми параметрами, чтобы отразить зависимость числа Нуссельта от режима течения для потоков в трубах.
Остальные модели представляют собой табличные функции числа Рейнольдса. Они полезны для варьируемых чисел Нуссельта или коэффициентов теплопередачи при разных режимах течения. Функции генерируются на основе экспериментальных зависимостей числа Рейнольдса и фактора Колберна или числа Рейнольдса и числа Прандтля для числа Нуссельта.
Постоянный коэффициент теплопередачи
Если для параметра Gas-wall heat transfer coefficient установлено значение Constant heat transfer coefficient, то коэффициент теплопередачи является константой и число Нуссельта не используется в расчетах. Используйте эту параметризацию в качестве простого приближения для газовых потоков, ограниченных ламинарным режимом.
Соотношения для труб
Если для параметра Gas-wall heat transfer coefficient установлено значение Correlation for flow inside tubes, то число Нуссельта зависит от режима течения.
Для турбулентных течений его значение изменяется пропорционально числу Рейнольдса и рассчитывается по соотношению Гнелинского:
где
-
— число Рейнольдса;
-
— число Нуссельта;
-
— число Прандтля;
-
— коэффициент трения, который совпадает с коэффициентом, используемым в расчетах потери давления в трубе.
Для ламинарных течений число Нуссельта является константой. Его значение можно получить из параметра Число Нуссельта для теплопередачи при ламинарном потоке, :
Табличные данные для определения фактора Колберна в зависимости от числа Рейнольдса
Если для параметра Gas-wall heat transfer coefficient установлено значение Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number, то используются табличные данные для определения фактора Колберна на основе числа Рейнольдса. Уравнение Колберна используется для определения числа Нуссельта, которое изменяется пропорционально числу Рейнольдса. Фактор Колберна — это мера пропорциональности между числами Рейнольдса, Прандтля и Нуссельта:
где — это число Рейнольдса, основанное на гидравлическом диаметре для теплопередачи, , и на минимальной площади свободного потока в канале,
Табличные данные для определения числа Нуссельта в зависимости от чисел Прандтля и Рейнольдса
Если для параметра Gas-wall heat transfer coefficient установлено значение Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number, то используются табличные данные для определения числа Нуссельта в зависимости от чисел Прандтля и Рейнольдса. Для определения значений между опорными точками используется линейная интерполяция.
Число Нуссельта является функцией и , поэтому параметры Reynolds number vector for Nusselt number, Prandtl number vector for Nusselt number, и Nusselt number table, Nu(Re,Pr) определяют опорные точки таблицы:
Табличное число Рейнольдса должно быть рассчитано на основе гидравлического диаметра для теплопередачи, .
Порты
Ненаправленные
#
A
—
вход или выход газа
газ
Details
Порт входа или выхода на газовой стороне теплообменника.
| Имя для программного использования |
|
#
B
—
вход или выход газа
газ
Details
Порт входа или выхода на газовой стороне теплообменника.
| Имя для программного использования |
|
#
H
—
тепловая граница
тепло
Details
Тепловая граница между моделируемым теплоносителем и границей теплообменника.
| Имя для программного использования |
|
Выход
#
C
—
потоковая теплоемкость
скаляр
Details
Мгновенное значение потоковой теплоемкости газа, заданное в виде скаляра.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
#
HC
—
коэффициент теплопередачи
скаляр
Details
Мгновенное значение коэффициента теплопередачи между газовым потоком и стенкой, заданное в виде скаляра.
| Типы данных |
|
| Поддержка комплексных чисел |
Нет |
Параметры
Parameters
#
Minimum free-flow area —
площадь поперечного сечения отверстия в самом узком месте
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2
Details
Минимальная площадь поперечного сечения отверстия между входом и выходом. Если канал представляет собой набор каналов, трубок, щелей или канавок, значение этого параметра равно сумме наименьших площадей в точке минимальной площади потока. Этот параметр представляет собой область, где скорость жидкости максимальна. Например, если жидкость течет перпендикулярно ряду трубок, значение этого параметра — сумма зазоров между трубками в одном поперечном сечении, где сумма зазоров наименьшая.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Hydraulic diameter for pressure loss —
гидравлический диаметр
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Details
Эффективный внутренний диаметр потока. Если диаметр поперечного сечения изменяется, то значение этого параметра — это диаметр в самом узком месте. Для некруглых каналов гидравлический диаметр — это эквивалентный диаметр круга с той же площадью, что и у существующего канала.
Если канал представляет собой совокупность каналов, труб, щелей или желобков, то общий периметр равен сумме периметров всех каналов в совокупности. Если канал представляет собой одну трубу или трубу с круглым поперечным сечением, то гидравлический диаметр равен истинному диаметру.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Gas volume —
общий объем теплоносителя в канале
l | gal | igal | m^3 | cm^3 | ft^3 | in^3 | km^3 | mi^3 | mm^3 | um^3 | yd^3 | N*m/Pa | N*m/bar | lbf*ft/psi | ft*lbf/psi
Details
Общий объем теплоносителя, содержащейся в проточном канале газа или теплопроводной жидкости.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Верхний предел числа Рейнольдса для ламинарного течения — начало перехода между ламинарным и турбулентным режимами
Details
Значение числа Рейнольдса, соответствующее началу перехода от ламинарного режима к турбулентному. При превышении этого числа инерционные силы становятся все более доминирующими. Значение по умолчанию дано для круглых труб и трубок с гладкой поверхностью.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Нижний предел числа Рейнольдса для турбулентного течения — конец перехода между ламинарным и турбулентным режимами
Details
Значение числа Рейнольдса, соответствующее концу перехода от ламинарного режима к турбулентному. Ниже этого числа вязкие силы становятся все более доминирующими. Значение по умолчанию предназначено для круглых труб и трубок с гладкой поверхностью.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Pressure loss model —
математическая модель для расчета потери давления из-за трения
Pressure loss coefficient | Correlation for flow inside tubes | Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number | Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number
Details
Математическая модель для потери давления из-за трения. Этот параметр определяет, какие выражения использовать для расчета и какие параметры блока указывать в качестве входных.
Подробнее см. Трение.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
# Pressure loss coefficient — суммарный коэффициент потерь для всех сопротивлений потоку между портами
Details
Суммарный коэффициент потерь для всех сопротивлений потока в канале, включая трение стенок (основные потери) и местные сопротивления из-за изгибов, колен и других изменений геометрии (незначительные потери).
Коэффициент потерь — это эмпирическое безразмерное число, используемое для выражения потерь давления из-за трения. Он может быть рассчитан на основе экспериментальных данных или получен из технических характеристик продукта.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Pressure loss coefficient.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Length of flow path from inlet to outlet —
расстояние, пройденное от порта до порта
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Details
Общее расстояние, которое поток должен пройти между портами. В многоходовых кожухотрубных теплообменниках общее расстояние является суммой всех проходов кожуха. В трубных пучках, гофрированных пластинах и других каналах, где поток разделяется на параллельные ветви, это расстояние, пройденное за одну ветвь. Чем длиннее путь потока, тем больше основная потеря давления из-за трения о стенки.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Correlation for flow inside tubes или Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Суммарная эквивалентная длина местных сопротивлений —
суммарная незначительная потеря давления, выраженная в длине
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Details
Суммарные незначительные потери давления, выраженные в длине. Длина прямого канала приводит к эквивалентным потерям, равным сумме существующих местных сопротивлений отводов, тройников и соединений. Чем больше эквивалентная длина, тем выше потери давления из-за местных сопротивлений.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Correlation for flow inside tubes.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Internal surface absolute roughness —
средняя высота шероховатостей на поверхности стенки, которые способствуют потерям на трение
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Details
Средняя высота шероховатостей на поверхности стенки, которые способствуют потерям на трение. Чем больше средняя высота, тем шероховатее стенка и тем больше потери давления из-за трения. Шероховатость поверхности необходима для получения коэффициента трения Дарси из соотношения Хааланда.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Correlation for flow inside tubes.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Reynolds number vector for Darcy friction factor — число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска коэффициента трения Дарси
Details
Число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска коэффициента трения Дарси. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить коэффициент трения Дарси при любом числе Рейнольдса. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения чисел Рейнольдса должны быть больше нуля и монотонно возрастать слева направо. Они могут охватывать ламинарный, переходный и турбулентный режимы. Размерность этого вектора должна быть равна размерности вектора Darcy friction factor vector для расчета табулированных опорных точек.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Darcy friction factor vector — коэффициент трения Дарси в каждой опорной точке таблицы поиска числа Рейнольдса
Details
Коэффициент трения Дарси в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить коэффициент трения Дарси при любом числе Рейнольдса. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения коэффициента трения Дарси не должны быть отрицательными и должны выстраиваться слева направо в порядке возрастания соответствующих чисел Рейнольдса. Размерность этого вектора должна быть равна размерности вектора Reynolds number vector for Darcy friction factor для расчета табулированных опорных точек.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Tabulated data - Darcy friction factor vs. Reynolds number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Коэффициент Дарси для ламинарного течения — поправка на потерю давления для поперечного сечения потока в условиях ламинарного течения
Details
Поправка на потерю давления для ламинарного потока. Этот параметр называется коэффициентом формы и может быть использован для получения коэффициента трения Дарси при расчетах потерь давления в ламинарном режиме. Значение по умолчанию соответствует цилиндрическим трубам.
Некоторые дополнительные коэффициенты формы для некруглых сечений могут быть определены из аналитических решений уравнений Навье-Стокса. Воздуховод с квадратным сечением имеет коэффициент формы 56, воздуховод с прямоугольным сечением с соотношением сторон 2:1 имеет коэффициент формы 62, а коаксиальная труба имеет коэффициент формы 96. Тонкий канал между параллельными пластинами также имеет коэффициент формы 96.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Correlation for flow inside tubes.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Reynolds number vector for Euler number — число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Эйлера
Details
Число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Эйлера. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить число Эйлера при любом числе Рейнольдса. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения чисел Рейнольдса должны быть больше нуля и монотонно возрастать слева направо. Они могут охватывать ламинарный, переходный и турбулентный режимы. Размерность этого вектора должна быть равна размерности вектора Euler number vector для расчета табулированных опорных точек.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Euler number vector — число Эйлера в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса
Details
Число Эйлера в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить число Рейнольдса при любом числе Эйлера. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения коэффициента трения Дарси не должны быть отрицательными и должны выстраиваться слева направо в порядке возрастания соответствующих чисел Рейнольдса. Размерность этого вектора должна быть равна размерности вектора Reynolds number vector for Euler number для расчета табулированных опорных точек.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Pressure loss model значение Tabulated data - Euler number vs. Reynolds number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Heat transfer coefficient model —
математическая модель для теплообмена между теплоносителем и стенкой
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
Details
Математическая модель для теплопередачи между теплоносителем и стенкой. Выбор модели определяет, какие выражения применять и какие параметры указывать для расчетов теплопередачи.
Подробнее см. Число Нуссельта.
| Значения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Нет |
#
Gas-wall heat transfer coefficient —
коэффициент теплопередачи при конвекции между теплоносителем и стенкой
W/(m^2*K) | Btu_IT/(hr*ft^2*deltadegR)
Details
Коэффициент теплопередачи для конвекции между теплоносителем и стенкой.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Constant heat transfer coefficient.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Heat transfer surface area —
эффективная площадь поверхности, используемая в теплопередаче между теплоносителем и стенкой
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2
Details
Эффективная площадь поверхности, используемая в теплопередаче между жидкостью и стенкой. Эффективная площадь поверхности — это сумма площадей первичной и вторичной поверхности, площади, на которой стенка подвергается воздействию жидкости, и площади ребер, если таковые используются. Площадь поверхности ребер обычно рассчитывается по коэффициенту эффективности ребер.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Length of flow path for heat transfer —
характерная длина, пройденная при теплопередаче между теплоносителем и стенкой
m | cm | ft | in | km | mi | mm | um | yd
Details
Характерная длина для теплопередачи между теплоносителем и стенкой. Эта длина используется для определения гидравлического диаметра канала.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number или Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Число Нуссельта для теплопередачи при ламинарном потоке — постоянное значение числа Нуссельта для ламинарного течения
Details
Постоянное значение числа Нуссельта для ламинарных течений. Число Нуссельта необходимо для расчета коэффициента теплопередачи между теплоносителем и стенкой. Значение по умолчанию соответствует цилиндрической трубе.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Correlation for flow inside tubes.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Reynolds number vector for Colburn factor — число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска факторов Колберна
Details
Число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска факторов Колберна. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить фактор Колберна при любом числе Рейнольдса. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения чисел Рейнольдса должны быть больше нуля и монотонно возрастать слева направо. Они могут охватывать ламинарный, переходный и турбулентный режимы. Размерность этого вектора должна быть равна размерности вектора Colburn factor vector для расчета табулированных опорных точек.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Colburn factor vector — фактор Колберна в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса
Details
Фактор Колберна в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить число Рейнольдса при любом факторе Колберна. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения фактора Колберна не должны быть отрицательными и должны выстраиваться слева направо в порядке возрастания соответствующих чисел Рейнольдса. Размерность этого вектора должна быть равна размерности вектора Reynolds number vector for Colburn factor для расчета табулированных опорных точек.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Tabulated data - Colburn factor vs. Reynolds number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Reynolds number vector for Nusselt number — число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Нуссельта
Details
Число Рейнольдса в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Нуссельта. В качестве независимой переменной может выступать либо число Рейнольдса, либо число Прандтля. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить число Нуссельта при любом числе Рейнольдса. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения чисел Рейнольдса должны быть больше нуля и монотонно возрастать слева направо. Они могут охватывать ламинарный, переходный и турбулентный режимы. Размерность этого вектора должна быть равна количеству строк в таблице Nusselt number table, Nu(Re,Pr). Если таблица имеет строк и столбцов, то вектор числа Рейнольдса должен быть длиной элементов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Prandtl number vector for Nusselt number — число Прандтля в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Нуссельта
Details
Число Прандтля в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Нуссельта. В качестве независимой переменной может выступать либо число Рейнольдса, либо число Прандтля. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить число Нуссельта при любом числе Прандтля. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Значения чисел Прандтля должны быть больше нуля и монотонно возрастать слева направо. Они могут охватывать ламинарный, переходный и турбулентный режимы. Размерность этого вектора должна быть равна количеству столбцов в таблице Nusselt number table, Nu(Re,Pr). Если таблица имеет строк и столбцов, то вектор числа Прандтля должен быть длиной элементов.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
# Nusselt number table, Nu(Re,Pr) — число Нуссельта в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса-Прандтля
Details
Число Нуссельта в каждой опорной точке таблицы поиска чисел Рейнольдса-Прандтля. Блок интерполирует между опорными точками и экстраполирует из них, чтобы получить число Нуссельта при любой паре чисел Рейнольдса-Прандтля. Интерполяция выполняется с помощью линейной функции, а экстраполяция — к ближайшему значению.
Число Нуссельта должно быть больше нуля. Каждое значение должно располагаться сверху вниз в порядке возрастания чисел Рейнольдса и слева направо в порядке возрастания чисел Прандтля. Количество строк должно быть равно размерности вектора Reynolds number vector for Nusselt number, а количество столбцов должно быть равно размерности вектора Prandtl number vector for Nusselt number.
Зависимости
Чтобы использовать этот параметр, установите для параметра Heat transfer coefficient model значение Tabulated data - Nusselt number vs. Reynolds number and Prandtl number.
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |
#
Threshold mass flow rate for flow reversal —
пороговый массовый расход
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)
Details
Массовый расход, ниже которого применяется численное сглаживание. Это делается для того, чтобы избежать разрывов при застое потока.
| Единицы измерения |
|
| Значение по умолчанию |
|
| Имя для программного использования |
|
| Вычисляемый |
Да |