Specific Dissipation Heat Exchanger (G-TL)

Страница в процессе разработки.

Теплообменник, параметризованный по данным об относительной величине теплопередачи, для систем с потоками газа и теплопроводной жидкости.

Тип: EngeeFluids.HeatExchangers.SpecificDissipation.GasThermalLiquid

Путь в библиотеке:

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

Описание

Блок Specific Dissipation Heat Exchanger (G-TL) моделирует дополнительное охлаждение и нагрев теплоносителей, находящихся в кратковременном тепловом контакте через тонкую проводящую стенку. Теплоносители однородны по фазовому состоянию: с одной стороны — чистый газ, с другой — чистая жидкость. Фазовый переход в процессе исключен, что определяет исключительно контактный теплообмен (без скрытой теплоты).

Теплообменники с контактным теплообменом широко распространены в технике. Нагреватели топлива, которые в некоторых реактивных двигателях не дают льду оседать в топливопроводах и засорять топливные сетчатые фильтры, работают за счет подачи в топливопроводы горячего воздуха, выходящего из компрессора. Масляные радиаторы, которые в некоторых мотоциклах предохраняют смазочное масло от перегрева, работают аналогичным образом, нагнетая в масляные магистрали воздух при температуре окружающей среды. Воздух — это газовый поток, а топливо или масло — поток теплопроводной жидкости.

heat exchanger g g 1

Модель теплопередачи

Модель теплопередачи блока зависит от относительной величины теплопередачи, которая является мерой скорости теплопередачи, наблюдаемой при разнице температур газа и теплопроводной жидкости на входе в один градус. Ее произведение на разность температур на входе дает ожидаемую скорость теплопередачи

где — относительная величина теплопередачи, — температура газа (нижний индекс ) или теплопроводной жидкости (нижний индекс ) на входе. Относительная величина теплопередачи представляет собой табличную функцию массового расхода, поступающего в теплообменник через порты, связанные с газом и теплопроводной жидкостью:

Для учета обратных потоков табличные данные могут быть расширены для положительных и отрицательных значений расхода, в этом случае входные порты также можно рассматривать как выходные. Данные обычно получаются путем измерения зависимости скорости теплопередачи от температуры в реальной модели:

Модель теплопередачи, основанная почти полностью на табличных данных, которые обычно получаются экспериментальным путем, не требует подробного описания теплообменника. Предполагается, что схема движения теплоносителей, условие смешения и количество ходов кожуха или трубы, если они имеют отношение к моделируемому теплообменнику, полностью отражаются в табличных данных.

Более подробную информацию о расчетах теплопередачи см. в блоке Specific Dissipation Heat Transfer.

Структура блока

Блок представляет собой составной компонент, построенный из более простых блоков. Блок Specific Dissipation Heat Exchanger Interface (G) моделирует поток газа, а блок Specific Dissipation Heat Exchanger Interface (TL) — поток теплопроводной жидкости. Законы сохранения массы, импульса и энергии в проходных каналах определяются соответствующими интерфейсными блоками. Блок Specific Dissipation Heat Transfer учитывает теплообмен через стенку между потоками.

specific dissipation heat exchanger g tl

Порты

Ненаправленные

# A1 — вход или выход газа
газ

Details

Порт входа или выхода для газа на соответствующей ему стороне теплообменника.

Имя для программного использования

gas_port_a1

# B1 — вход или выход газа
газ

Details

Порт входа или выхода для газа на соответствующей ему стороне теплообменника.

Имя для программного использования

gas_port_b1

# A2 — вход или выход теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Порт входа или выхода для теплопроводной жидкости на соответствующей ей стороне теплообменника.

Имя для программного использования

thermal_liquid_port_a2

# B2 — вход или выход теплопроводной жидкости
теплопроводная жидкость

Details

Порт входа или выхода для теплопроводной жидкости на соответствующей ей стороне теплообменника.

Имя для программного использования

thermal_liquid_port_b2

Параметры

Heat Transfer

# Gas 1 mass flow rate vector, mdot1 — массовый расход газа в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице для таблицы относительной величины теплопередачи
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массовый расход газа в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице для таблицы относительной величины теплопередачи. Блок интерполирует и экстраполирует значения точек разрыва для получения относительной величины теплопередачи при любом массовом расходе.

Значения массового расхода могут быть положительными, нулевыми или отрицательными, но они должны монотонно возрастать слева направо. Их количество должно быть равно количеству строк в параметре Specific dissipation table, SD(mdot1, mdot2). Если таблица содержит строк и столбцов, вектор значений массового расхода должен иметь длину элементов.

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_heat_transfer_vector`
Вычисляемый	Да

# Thermal Liquid 2 mass flow rate vector, mdot2 — массовый расход теплопроводной жидкости в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице для таблицы относительной величины теплопередачи
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массовый расход теплопроводной жидкости в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице для таблицы относительной величины теплопередачи. Блок интерполирует и экстраполирует значения точек разрыва для получения относительной величины теплопередачи теплообменника при любом массовом расходе.

Значения массового расхода могут быть положительными, нулевыми или отрицательными, но они должны монотонно возрастать слева направо. Их количество должно быть равно количеству столбцов в параметре Specific dissipation table, SD(mdot1, mdot2). Если таблица содержит строк и столбцов, то вектор значений массового расхода иметь длину элементов.

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_heat_transfer_vector`
Вычисляемый	Да

# Specific dissipation table, SD(mdot1, mdot2) — относительная величина теплопередачи в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице значений массового расхода газа и теплопроводной жидкости
kW/K

Details

Относительная величина теплопередачи в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице значений массового расхода газа и теплопроводной жидкости. Блок интерполирует и экстраполирует значения точек разрыва для получения эффективности для любой пары массовых расходов газа и теплопроводной жидкости.

Значения относительной величины теплопередачи не должны быть отрицательными. Они должны быть выровнены сверху вниз в порядке увеличения массового расхода в канале для газа и слева направо в порядке увеличения массового расхода в канале для теплопроводной жидкости. Количество строк должно быть равно размеру параметра Gas 1 mass flow rate vector, mdot1, а количество столбцов — размеру параметра Thermal Liquid 2 mass flow rate vector, mdot2.

Если в техническом паспорте вашего теплообменника указаны коэффициенты теплопередачи, умножьте их 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

# Check if violating maximum specific dissipation — состояние предупреждения об относительной величине теплопередачи, превышающем минимальный показатель потоковой теплоемкости
None | Error

Details

Предупреждение об относительной величине теплопередачи, превышающем минимальный показатель потоковой теплоемкости. Потоковая теплоемкость — это произведение массового расхода и относительной величины теплопередачи, а ее минимальное значение — наименьшее из двух потоков. Этот минимум определяет относительную величину теплопередачи для теплообменника с максимальной эффективностью и не может быть превышен. Подробнее см. в описании блока Specific Dissipation Heat Transfer.

Значения	`None` \| `Error`
Значение по умолчанию	`None`
Имя для программного использования	`Q_assert_action`
Вычисляемый	Да

Gas 1

# Mass flow rate vector — массовый расход в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице для перепада давления
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массовый расход в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице значений перепада давления. Блок использует линейную интерполяцию и экстраполяцию методом ближайшего соседа для получения значений перепада давления при любом массовом расходе.

Значения массового расхода могут быть положительными, нулевыми или отрицательными и могут охватывать ламинарные, переходные и турбулентные зоны. Вектор должен содержать то же количество элементов, что и параметр Pressure drop vector, и эти элементы должны монотонно возрастать слева направо.

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, 1.5, 2.0, 2.5] kg/s`
Имя для программного использования	`mdot_interface_vector_1`
Вычисляемый	Да

# Pressure drop vector — перепад давления в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице по массовому расходу
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Перепад давления в каждой точке разрыва в интерполяционной таблице по массовому расходу. Блок использует линейную интерполяцию и экстраполяцию методом ближайшего соседа для получения значений перепада давления при любом массовом расходе.

Значения перепадов давления могут быть положительными, нулевыми или отрицательными и могут охватывать ламинарные, переходные и турбулентные зоны. Вектор должен содержать то же количество элементов, что и параметр Mass flow rate vector, и эти элементы должны монотонно возрастать слева направо.

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`[0.003, 0.005, 0.01, 0.025, 0.035, 0.05] MPa`
Имя для программного использования	`delta_p_vector_1`
Вычисляемый	Да

Details

Абсолютная температура на входе определяется при сборе табличных данных о перепадах давления. Опорные температура и давление на входе определяют плотность жидкости, предполагаемую в табличных данных. В процессе моделирования отношение опорной плотности жидкости к фактической умножается на приведенное в таблице значение перепада давления для получения фактического перепада давления.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`293.15 K`
Имя для программного использования	`T_inflow_ref_1`
Вычисляемый	Да

# Reference inflow pressure — абсолютное давление на входе, принятое в табличных данных
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Абсолютное давление на входе определяется при сборе табличных данных о перепадах давления. Опорные температура и давление на входе определяют плотность жидкости, предполагаемую в табличных данных. В процессе моделирования отношение опорной плотности жидкости к фактической умножается на приведенное в таблице значение перепада давления для получения фактического перепада давления.

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_inflow_ref_1`
Вычисляемый	Да

# Mass flow rate threshold for flow reversal — верхняя граница численно сглаженной области для массового расхода
kg/s | N*s/m | N/(m/s) | lbf/(ft/s) | lbf/(in/s)

Details

Массовый расход, ниже которого его значение численно сглаживается для предотвращения разрывов.

Единицы измерения	`kg/s` \| `N*s/m` \| `N/(m/s)` \| `lbf/(ft/s)` \| `lbf/(in/s)`
Значение по умолчанию	`1.0e-6 kg/s`
Имя для программного использования	`mdot_threshold_1`
Вычисляемый	Да

# Gas 1 volume — объем жидкости в канале для подачи газа
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

Объем жидкости в канале для подачи газа.

Единицы измерения	`l` \| `gal` \| `igal` \| `m^3` \| `cm^3` \| `ft^3` \| `in^3` \| `km^3` \| `mi^3` \| `mm^3` \| `um^3` \| `yd^3` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
Значение по умолчанию	`0.01 m^3`
Имя для программного использования	`V_gas_1`
Вычисляемый	Да

# Cross-sectional area at ports A1 and B1 — площадь сечения потока на входе и выходе проходного канала
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь сечения потока на входе и выходе канала для подачи газа. Порты в одном и том же канале имеют одинаковый размер.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`port_area_1`
Вычисляемый	Да

Thermal liquid 2

Details

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, 1.5, 2.0, 2.5] kg/s`
Имя для программного использования	`mdot_interface_vector_2`
Вычисляемый	Да

Details

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`[0.003, 0.005, 0.01, 0.025, 0.035, 0.05] MPa`
Имя для программного использования	`delta_p_vector_2`
Вычисляемый	Да

Details

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`293.15 K`
Имя для программного использования	`T_inflow_ref_2`
Вычисляемый	Да

Details

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_inflow_ref_2`
Вычисляемый	Да

Details

Массовый расход, ниже которого его значение численно сглаживается для предотвращения разрывов.

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_2`
Вычисляемый	Да

# Thermal Liquid 2 volume — объем жидкости в канале для подачи теплопроводной жидкости
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

Объем жидкости в канале для подачи теплопроводной жидкости.

Единицы измерения	`l` \| `gal` \| `igal` \| `m^3` \| `cm^3` \| `ft^3` \| `in^3` \| `km^3` \| `mi^3` \| `mm^3` \| `um^3` \| `yd^3` \| `Nm/Pa` \| `Nm/bar` \| `lbfft/psi` \| `ftlbf/psi`
Значение по умолчанию	`0.01 m^3`
Имя для программного использования	`V_liquid_2`
Вычисляемый	Да

# Cross-sectional area at ports A2 and B2 — площадь сечения потока на входе и выходе проходного канала
m^2 | cm^2 | ft^2 | in^2 | km^2 | mi^2 | mm^2 | um^2 | yd^2

Details

Площадь сечения потока на входе и выходе канала для подачи теплопроводной жидкости. Порты в одном и том же канале имеют одинаковый размер.

Единицы измерения	`m^2` \| `cm^2` \| `ft^2` \| `in^2` \| `km^2` \| `mi^2` \| `mm^2` \| `um^2` \| `yd^2`
Значение по умолчанию	`0.01 m^2`
Имя для программного использования	`port_area_2`
Вычисляемый	Да

Effects and Initial Conditions

Details

Температура в канале для подачи газа в начале моделирования.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`293.15 K`
Имя для программного использования	`T_start_1`
Вычисляемый	Да

# Gas 1 initial pressure — давление в канале для подачи газа в начале моделирования
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Давление в канале для подачи газа в начале моделирования.

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_start_1`
Вычисляемый	Да

# Thermal Liquid 2 dynamic compressibility — возможность моделирования динамики давления в канале для подачи теплопроводной жидкости

Details

Возможность моделирования динамики давления в канале для подачи теплопроводной жидкости. Если снять этот флажок, блок удалит производные давления из уравнений сохранения энергии и массы компонентов. Давление внутри теплообменника будет уменьшено до средневзвешенного значения двух давлений на входе.

Значение по умолчанию	`true (включено)`
Имя для программного использования	`dynamic_compressibility_2`
Вычисляемый	Да

Details

Температура в канале для подачи теплопроводной жидкости в начале моделирования.

Единицы измерения	`K` \| `degC` \| `degF` \| `degR` \| `deltaK` \| `deltadegC` \| `deltadegF` \| `deltadegR`
Значение по умолчанию	`293.15 K`
Имя для программного использования	`T_start_2`
Вычисляемый	Да

# Thermal Liquid 2 initial pressure — давление в канале для подачи теплопроводной жидкости в начале моделирования
Pa | GPa | MPa | atm | bar | kPa | ksi | psi | uPa | kbar

Details

Давление в канале для подачи теплопроводной жидкости в начале моделирования.

Единицы измерения	`Pa` \| `GPa` \| `MPa` \| `atm` \| `bar` \| `kPa` \| `ksi` \| `psi` \| `uPa` \| `kbar`
Значение по умолчанию	`0.101325 MPa`
Имя для программного использования	`p_start_2`
Вычисляемый	Да