[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

说明书

本发明公开了一种用于动态仿真系统的换热器建模方法及装置，其中方法包括：获取热流体的出口端温度值的初始值；根据热流体的进口端焓值、热流体的出口端焓值计算出热流体的交换热量；根据热流体的进口端温度值、热流体的出口端温度值、冷流体的进口端温度值、热流体的交换热量计算出冷流体的出口端温度值；根据冷流体的进口端焓值、冷流体的出口端焓值计算出冷流体的交换热量；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。通过设置初始值，计算出热量和温度，然后用交换热量判断收敛条件，反复迭代的方法，计算速度快且精度高。

技术领域

本发明涉及过程控制领域，尤其涉及一种用于动态仿真系统的换热器建模方法及装置。

背景技术

换热器是用来实现冷、热流体之间热量交换的设备，一种流体由进口管流经管束后从出口管流出，另一种流体由壳体的进口管流入，在壳体和管束间的空隙流过，从壳体的出口管流出，从而达到冷热流体热量的交换，通常仅凭经验预估的动态参数作为依据，很难保证设计或改进后的换热系统最优性能，现有的用于动态仿真系统的换热器建模计算模型参数计算存在计算延时或者精度不高的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于动态仿真系统的换热器建模方法及装置，其能解决现有模型的参数计算存在计算延时或者精度不高的问题。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

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，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。

优选的，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。

优选的，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计算出热流体的交换热量包括：