Документация Engee

Specific Dissipation Heat Transfer

Простая модель теплопередачи между двумя обычными жидкостями.

Тип: EngeeFluids.HeatExchangers.SpecificDissipation.Interfaces.HeatTransfer

Путь в библиотеке:

/Physical Modeling/Fluids/Heat Exchangers/Fundamental Components/Specific Dissipation Heat Transfer

Описание

Блок Specific Dissipation Heat Transfer моделирует теплопередачу между двумя жидкостями, имея лишь минимальные данные о параметрах компонентов. Жидкости управляются сигналами, которые определяют массовый расход на входе и изобарную удельную теплоемкость для каждой из них. Ненаправленные порты, связанные с теплом, задают температуру жидкостей на входе.

Скорость теплопередачи рассчитывается на основе относительной величины теплопередачи – параметра, представленного в табличной форме как функция массового расхода на входе. Относительная величина теплопередачи определяет количество тепла, передаваемого между жидкостями за единицу времени при разнице температур на входе в один градус.

Потери давления и другие аспекты механики жидкости не учитываются. Для учета таких эффектов используйте интерфейсные блоки теплообменников, представленные в этой же библиотеке. Объедините блоки теплопередачи и теплообменника для моделирования нестандартного теплообменника.

Скорость теплопередачи

Тепло передается от более теплой жидкости к более холодной со скоростью, пропорциональной разнице температур жидкостей на входе. Величина теплового потока положительна, если температура жидкости 1 выше температуры жидкости 2, и, следовательно, тепло передается от жидкости 1 к жидкости 2:

где — температуры жидкостей на входе, определяемые условиями в ненаправленных портах H1 для жидкости 1 и H2 для жидкости 2. — относительная величина теплопередачи, полученная из указанных табличных данных при заданных массовых расходах:

где — значения массового расхода на входе, заданные через направленные порты M1 для жидкости 1 и M2 для жидкости 2. Относительную величину теплопередачи можно рассчитать для набора входных массовых расходов с учетом экспериментальных значений скорости теплопередачи и соответствующей разности температур на входе:

Максимальная скорость теплопередачи

Скорость теплопередачи ограничена таким образом, чтобы относительная величина теплопередачи, используемая в расчетах, никогда не превышала максимального значения:

где — показатели теплоемкости контролируемых жидкостей, каждый из которых определяется как

где обозначает изобарную удельную теплоемкость жидкости, заданную через направленные порты CP1 для жидкости 1 и CP2 для жидкости 2. Ограничение на максимальную скорость теплопередачи реализовано в виде кусочной функции:

Предупреждение выдается всякий раз, когда скорость теплового потока превышает максимальное значение , если для параметра Check if violating maximum specific dissipation установлено значение Error.

Порты

Ненаправленные

# H1 — входная температура контролируемой жидкости 1
тепло

Details

Входная температура контролируемой жидкости 1.

Имя для программного использования

thermal_port1

# H2 — входная температура контролируемой жидкости 2
тепло

Details

Входная температура контролируемой жидкости 2.

Имя для программного использования

thermal_port2

Вход

# CP1 — изобарная удельная теплоемкость контролируемой жидкости 1
скаляр

Details

Изобарная удельная теплоемкость контролируемой жидкости 1.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# CP2 — изобарная удельная теплоемкость контролируемой жидкости 2
скаляр

Details

Изобарная удельная теплоемкость контролируемой жидкости 2.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# M1 — входной массовый расход контролируемой жидкости 1
скаляр

Details

Входной массовый расход контролируемой жидкости 1. Положительные значения соответствуют потоку, поступающему в теплообменник. Отрицательные значения соответствуют потоку, выходящему из теплообменника.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

# M2 — входной массовый расход контролируемой жидкости 2
скаляр

Details

Входной массовый расход контролируемой жидкости 2. Положительные значения соответствуют потоку, поступающему в теплообменник. Отрицательные значения соответствуют потоку, выходящему из теплообменника.

Типы данных

Float64

Поддержка комплексных чисел

Нет

Параметры

Parameters

# Fluid 1 mass flow rate vector, mdot1 — входной массовый расход, при котором необходимо указать данные об относительной величине теплопередачи
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массив значений массового расхода на входе для контролируемой жидкости 1. Каждое значение соответствует строке в таблице поиска с данными об относительной величине теплопередачи. Положительные значения указывают на поток, поступающий в теплообменник, а отрицательные — на поток, выходящий из теплообменника.

Единицы измерения

kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Значение по умолчанию

[0.3, 0.5, 0.6, 0.7, 1.0, 1.4, 1.9, 2.3] kg/s

Имя для программного использования

mdot1_vector

Вычисляемый

Да

# Fluid 2 mass flow rate vector, mdot2 — входной массовый расход, при котором необходимо указать данные об относительной величине теплопередачи
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массив значений массового расхода на входе для контролируемой жидкости 2. Каждое значение соответствует строке в таблице поиска с данными об относительной величине теплопередачи. Положительные значения указывают на поток, поступающий в теплообменник, а отрицательные — на поток, выходящий из теплообменника.

Единицы измерения

kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Значение по умолчанию

[0.3, 0.5, 1.0, 1.3, 1.7, 2.0, 2.6, 3.3] kg/s

Имя для программного использования

mdot2_vector

Вычисляемый

Да

# Specific dissipation table, SD(mdot1, mdot2) — значения относительной величины теплопередачи, соответствующие заданным массового расхода
kW/K

Details

Матрица значений относительной величины теплопередачи, соответствующих заданным массивам значений массового расхода для контролируемых жидкостей 1 и 2. Блок использует табличные данные для расчета теплопередачи в моделируемых условиях эксплуатации.

Если в техническом паспорте вашего теплообменника указаны коэффициенты теплопередачи, умножьте указанные коэффициенты теплопередачи на площадь поверхности, чтобы рассчитать относительную величину теплопередачи.

Единицы измерения

kW/K

Значение по умолчанию

[0.324 0.3533 0.404 0.4253 0.4333 0.4373 0.4453 0.4533; 0.3813 0.424 0.496 0.5307 0.544 0.5547 0.5693 0.5787; 0.4267 0.4827 0.5813 0.6173 0.6413 0.6573 0.672 0.6827; 0.4613 0.528 0.64 0.6987 0.7267 0.7467 0.7707 0.7853; 0.5533 0.6467 0.8227 0.928 0.9853 1.0187 1.0653 1.0973; 0.58 0.688 0.8853 1.0147 1.08 1.124 1.176 1.2147; 0.624 0.7467 0.992 1.148 1.244 1.304 1.3773 1.4267; 0.656 0.7907 1.0667 1.26 1.376 1.452 1.548 1.612] kW/K

Имя для программного использования

specific_dissipation_matrix

Вычисляемый

Да

# Mass flow rate threshold for flow reversal — массовый расход, ниже которого необходимо сглаживать числовые данные
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массовый расход, ниже которого происходит плавное изменение направления потока для предотвращения разрывов в данных моделирования.

Единицы измерения

kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Значение по умолчанию

0.001 kg/s

Имя для программного использования

mdot_threshold

Вычисляемый

Да

# Check if violating maximum specific dissipation — возможность предупреждения, если относительная величина теплопередачи превышает максимально допустимое значение
None | Error

Details

Возможность предупреждения, если относительная величина теплопередачи превышает максимальное значение, указанное в описании блока.

Значения

None | Error

Значение по умолчанию

None

Имя для программного использования

Q_assert_action

Вычисляемый

Да