[发明专利]一种用于动态仿真系统的换热器建模方法及装置

权利要求书

1.一种用于动态仿真系统的换热器建模方法，所述换热器用于交换流经换热器的热流体与流经换热器的冷流体之间的热量，其特征在于，包括：

获取热流体的进口端温度值、热流体的摩尔流量值、冷流体的进口端温度值、冷流体的摩尔流量值、传热系数值、传热面积值、校正因子值；

获取热流体的出口端温度值的初始值；

根据所述热流体的进口端温度值计算出热流体的进口端焓值，根据热流体的出口端温度值计算出热流体的出口端焓值；

根据所述热流体的摩尔流量值、所述热流体的进口端焓值、所述热流体的出口端焓值、损失热量计算出热流体的交换热量；

根据所述传热系数值、所述传热面积值、所述热流体的进口端温度值、所述热流体的出口端温度值、所述冷流体的进口端温度值、所述校正因子值、所述热流体的交换热量计算出冷流体的出口端温度值；

根据所述冷流体的出口端温度值计算出冷流体出口端的焓值，根据所述冷流体的进口端温度值计算出冷流体的进口端焓值；

根据所述冷流体的摩尔流量值、所述冷流体的进口端焓值、所述冷流体的出口端焓值计算出冷流体的交换热量；

根据所述热流体的交换热量和所述冷流体的交换热量判断是否满足收敛条件；

若满足收敛条件，则输出热流体的出口端温度值、冷流体的出口端温度值、热流体的交换热量及冷流体的交换热量；

若不满足收敛条件，则根据牛顿迭代算法重新设定热流体的出口端温度值，并重新计算出热流体的交换热量和冷流体的交换热量，循环迭代，直到满足收敛条件或达到迭代终止条件，则停止迭代，并输出热流体的出口端温度值、冷流体的出口端温度值、热流体的交换热量及冷流体的交换热量。

2.根据权利要求1所述的用于动态仿真系统的换热器建模方法，其特征在于，所述根据所述热流体的摩尔流量值、所述热流体的进口端焓值、所述热流体的出口端焓值、损失热量计算出热流体的交换热量包括：

根据公式Q₁＝F₁*(H_1in-H_1out)-Q_k计算出所述热流体的交换热量，其中Q₁为热流体的交换热量，F₁为热流体的摩尔流量值，H_1in为热流体的进口端焓值，H_1out为热流体的出口端焓值，Q_k为损失热量。

3.根据权利要求2所述的用于动态仿真系统的换热器建模方法，其特征在于，所述根据所述传热系数值、所述传热面积值、所述热流体的进口端温度值、所述热流体的出口端温度值、所述冷流体的进口端温度值、所述校正因子值、所述热流体的交换热量计算出冷流体的出口端温度值包括：

根据第一公式Q₁＝K*A*LMTD*F_t、

第二公式LMTD＝(Δt₁-Δt₂)/log(Δt₁/Δt₂)、

第三公式Δt1＝max(T_1in-T_2out,T_1out-T_2in)

及第四公式Δt2＝min(T_1in-T_2out,T_1out-T_2in)联合计算出冷流体的出口端温度值；其中，K为传热系数值，A为传热面积值，F_t为校正因子值，T_1in为热流体的进口端温度值，T_1out为热流体的出口端温度值，T_2in为冷流体的进口端温度值，T_2out为冷流体的出口端温度值。