翅片管蒸发器程序设计中水膜饱和状态点s确定方法.doc

1 翅片管蒸发器程序设计中水膜饱和状态点 s 确定方法摘要:依照作图法和理论分析法,分析给出了计算机程序设计时翅片管蒸发器计算中水膜饱和状态点 s2 种确定方法。关键词:仿真翅片管蒸发器机器露点引言翅片管式蒸发器程序优化设计随着制冷空调行业的不断发展,系统优化,节能呼声的提高越来越得到重视。程序计算和手工计算相比除了考虑因素的更全面, 更微观, 计算精度提高以外, 在计算处理方法上还有他区别于手工计算的特点: 比如查图实现方法, 查表实现方法, 作图法计算机实现方法。本文将简要讨论一下翅片管蒸发器程序设计中水膜饱和状 2 态点 s 确定方法。在翅片管蒸发器设计过程中,通常根据空气处理过程线来确定翅片表面水膜饱和状态(见下图) 。手工计算时在焓湿图上通过作图法很容易确定点 s 。但在计算机程序设计时却要采取完全不同的方法。针对以上作图法的计算机实现。本文采用两种方法,一种方法是模拟制图方法; 一种方法是根据待求目标的实质(定义) ,通过理论计算得到。先讨论模拟作图法: 即在湿空气含湿图 100% 湿度线上搜寻 s 点。湿空气处理过程如上图,湿空气经过蒸发器,空气状态从点 1 变化到点 2, 过程线延长交 100% 湿度线于点 s。因为 s 点的温度一定在蒸发温度和状态点 2 湿球温度之间,根据如果状态点 1,2,s 在同一直线,直线 1-2 与直线 2-s 斜率相等,在上述温度区间内就可以用简单的 2 分法来搜寻到点 s 。过程如下: 3 图 2-8 机器露点 s 确定过程图具体实现过程如下: var // 命名变量 a,b,c, tx,:real;// 临时变量 t1,han1,rh1,d1,tl1,t2,han2,rh2,d2,tl2 ,ts,rhs,hans,ds,tls:real; //1,2,s 点干球温度、焓、相对湿度、含湿量、露点温度 k1,k2:real;// 斜率 begin // 开始 txd to hdtl(t1,rh1,han1,d1,tl1);// 根据相对湿度和干球温度求焓,含湿量、露点温度 txd to hdtl(t2,rh2,han2,d2,tl2); // 根据相对湿度和干球温度求焓,含湿量、露点温度 4 if d1d2 then // 如果空气进出口含湿量不等 begin k1:=(t1-t2)/(d1-d2);// 计算 1、2 点直线斜率 tx:=100; a:=tl2;//a 为s 点温度的右边界 b:=tzhengfa; //b为s 点温度的左边界 repeat c:=(a+b)/2; txd to hdtl(c,tx,hans,ds,tls); k2:=(t2-ts)/(d2-ds); // 计算 2、s 点直线斜率 if k2=k1 then 5 begin a:=c; b:=c; end else if k2k1 then //即c 大于 ts a:=c else //即c 小于 ts b:=c; until abs(a-b)=; // 搜索范围左右边界差值绝对值小于等于 ℃停止。 6 ts:=(a+b)/2; // 取搜索范围左右边界的平均值作为翅片表面水膜温度的平均值。 end else ts:=tl1; // 如果空气进出口含湿量相等时 end. // 结束。下面讨论根据待求目标的实质的理论计算(需要了解翅片管蒸发器设计方法和设计过程,有关过程请参照相关文献,限于篇幅在此不加介绍): 第一步:根据方法 1 分析,令,计算冷却效率。第二步:设计建立蒸发器结构,计算相应空气侧和制冷剂侧的对流换热系数。由计算出管壁平均温度。 7 由计算出制冷剂出口管壁温度。由计算出制冷剂入口管壁温度。忽略管壁热阻,翅片与管壁的接触热阻,翅片基部温度为 tw。:空气侧当量放热系数, :制冷剂进出口处空气温度, :肋化系数空气和制冷剂按逆流换热处理: 令为 z 点翅片过余温度和平均过余温度, x 为翅片肋高方向,z 为制冷剂流动方向( 参照下图), 空气沿制冷剂流动方向温度升高。翅片管简化示意图 8 为一常量 l 当量肋高:决定于肋片形式为空气沿制冷剂流动管长的平均温度为制冷剂管壁沿流动长度的平均温度采用划分微元计算方法[1][4] 时,上述平均温度可以计算出来,其精度决定于微元的划分段数。采用集中参数法[1] 时,管壁因为温度波动不大,平均温度可采用线性平均温度; 空气平均温度采用对数平均温度:。为制冷剂和空气之间的对数平均温差。 9 计算出的 ts 为翅片表面平均温度。考虑到管壁裸露面积, 修正 ts 为: 计算出 ts 与假设 ts 比较,如相差较大,替换后重新返回计算,直到误差小于期望值。由此可见,计算机实现的方法有别于传统的手算,选择合适的计算机实现方法也很重要。在上述方法中