自然循环流量.doc
- 文档编号:2609509
- 上传时间:2022-11-03
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自然循环流量.doc
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一、题目:
计算下面回路的自然循环流量。
6m
4m
2m
2m
heater
cooler
已知:
闭合回路,水平边长2m,竖直边长6m,回路管道为不锈钢管,钢管Φ20×2。
回路中充满单相水,系统压力为常压(绝对压强:
1atm)。
加热段为Φ10×1的不锈钢管,2m长,均匀加热。
冷却器总损失系数假设为3(水头损失中速度按回路管内流速计算)。
冷却器总长2m。
设冷却器冷却功率恰好等于加热段加热功率,忽略回路对外界的散热损失。
求:
该回路自然循环时的流量。
说明:
可以使用换热中心假设。
编程计算,程序语言不定,可以使用excel。
加热段入口温度由同学自己设定,可以从20℃-50℃中任意选一个。
加热功率2kW,5kW,8kW,10kW,任意选择两个。
使用强制循环时相应公式,需要的公式和系数从有关书里查。
解:
1、基本说明
1.符号:
入口焓值:
,入口密度:
,出口焓值:
,出口密度:
,流量:
,输入功率:
,驱动压头:
,阻力压降:
,雷诺数:
,动压头:
,平均密度:
管径:
面积:
2.基本参数误差
密度值:
参考《分析化学用水密度表》,标准值。
比焓值:
参考《水和水蒸气热力性质图表》,插值数据最大误差0.2%。
粘性系数:
参考工程用推荐公式,其中;;;:
热力学温度,K;为对应密度值,㎏/m3。
插值最大误差1.5%。
2、阻力确定
1.局部阻力确定
弯头4个:
冷段3个,热段1个,取ξ=0.8
突扩:
,参考速度为上游流速
突缩:
,参考速度为下游流速
冷凝器:
ξ=3.0
2.沿程阻力确定
冷管段:
管长8m,取入口密度,截面积,特征长度
热管段:
管长4m,取出口密度,截面积
加热段:
管长2m,取平均密度,截面积,特征长度
3.沿程阻力系数计算:
Re<2320:
2320 4000 Re>1×105: 4.阻力压降 3、驱动压头 4、迭代方式 5、程序代码 Publicm(0To50),e(0To50),n(0To50)AsSingle‘子块公用变量定义 PrivateSubCommand2_Click() Text1.Text="" Text2.Text="" Picture1.Cls EndSub PrivateSubCommand3_Click() End EndSub PrivateSubCommand1_Click() Picture1.Cls a1=2.01061929829747E-04'大管截面积m2 a2=5.02654824574367E-05'小管截面积m2 q=Val(Text1) tin=Val(Text2) hi=ttoh(tin) pi=ttom(tin) qm=q/(ttoh(100)-hi) l=qm/10000 pd=2 pz=1 i=1 re: If(pd>pz)Then qm=qm+l ho=hi+q/qm tout=htot(ho) po=ttom(tout) p1=0.5*qm^2/a1^2*(2.4/pi+0.8/po) p2=0.5*qm^2/a2^2*(9/(16*pi)+1/(2*po)) p3=0.5*qm^2/a1^2*(1.5/(pi+po)) re=qm*0.016/(pi*a1*ttou(tin)) p4=0.5*qm^2*500*f(re)/(pi*a1^2) re=qm*0.016/(po*a1*ttou(tout)) p5=0.5*qm^2*250*f(re)/(po*a1^2) re=qm*0.008/((pi+po)*a2*ttou((tin+tout)/2)/2) p6=0.5*qm^2*250*f(re)/((pi+po)*a2^2/2) pz=p1+p2+p3+p4+p5+p6 pd=(pi-po)*49.05/2 i=i+1 GoTore ElseIf(i=2)Then Picture1.PrintvbCrLf Picture1.Print"不能建立单相自然循环" EndIf If(Abs(pd-pz)*100/pd>=5Andi>2)Then Picture1.PrintvbCrLf Picture1.Print"压力误差: ";Spc (1);Format((pd-pz)*100/pd,"0.000");"%" Picture1.Print"循环次数: ";Spc (1);Format(i,"0");"次" Picture1.Print"出口温度: ";Spc (1);Format(tout,"0.00");"℃" Picture1.Print"出口焓值: ";Spc (1);Format(ho,"0.00");"kJ/kg" Picture1.Print"出口密度: ";Spc (1);Format(po,"0.000");"kg/m^3" Picture1.Print"循环流量: ";Spc (1);Format(qm*1000,"0.00");"g/s" Picture1.Print"入口焓值: ";Spc (1);Format(hi,"0.00");"kJ/kg" Picture1.Print"阻力压降: ";Spc (1);Format(pz,"0.00");"Pa" Picture1.Print"驱动压力: ";Spc (1);Format(pd,"0.00");"Pa" Picture1.Print"误差过大,请修正参数" Else Picture1.PrintvbCrLf Picture1.Print"出口温度: ";Spc (1);Format(tout,"0.00");"℃" Picture1.Print"出口焓值: ";Spc (1);Format(ho,"0.00");"kJ/kg" Picture1.Print"出口密度: ";Spc (1);Format(po,"0.000");"kg/m^3" Picture1.Print"循环流量: ";Spc (1);Format(qm*1000,"0.00");"g/s" Picture1.Print"入口焓值: ";Spc (1);Format(hi,"0.00");"kJ/kg" Picture1.Print"阻力压降: ";Spc (1);Format(pz,"0.00");"Pa" Picture1.Print"驱动压力: ";Spc (1);Format(pd,"0.00");"Pa" Picture1.Print"压力误差: ";Spc (1);Format((pd-pz)*1000/pd,"0.00");"‰" Picture1.Print"循环次数: ";Spc (1);Format(i,"0");"次" EndIf EndSub PrivateSubForm_Load() Dimtin,tout,pi,po,hi,ho,re,q,qmAsSingle'入口温度,出口温度,入口密度,出口密度,入口焓值,出口焓值,雷诺数,功率,流量 Dimp1,p2,p3,p4,p5,p6,pz,pdAsSingle'各项阻力 Dimi,j,k,l,teAsSingle Dima1,a2AsSingle Open"f: \密度值.txt"ForInputAs#1'密度数值表输入,2度一值,共51 Forj=0To50 LineInput#1,inputdata m(j)=Val(inputdata) Nextj Close#1 Open"f: \比焓值.txt"ForInputAs#2'比焓值值表输入,2度一值,共51 Forj=0To50 LineInput#2,inputdata e(j)=Val(inputdata) Nextj Close#2 Open"f: \粘性系数.txt"ForInputAs#3'粘性系数表输入,2度一值,共51 Forj=0To50 LineInput#3,inputdata n(j)=Val(inputdata) Nextj Close#3 EndSub Functionhtot(h) j=0'由焓值求温度 re: If(h>=e(j)Andh<=e(j+1))Then htot=2*j+2*(h-e(j))/(e(j+1)-e(j)) Else: j=j+1 GoTore EndIf EndFunction Functionttoh(t) k=Int(t/2) If(t=2*k)Then ttoh=e(k) Else ttoh=e(k)+(t/2-k)*(e(k+1)-e(k))/2'由温度求焓值 EndIf EndFunction Functionmtot(p) j=0 re: If(p<=m(j)Andp>=m(j+1))Then mtot=2*j+2*(p-m(j))/(m(j+1)-m(j)) Else: j=j+1 GoTore EndIf EndFunction Functionttom(t) k=Int(t/2) If(t=2*k)Then ttom=m(k) Else ttom=m(k)+(t/2-k)*(m(k+1)-m(k))/2'由温度求密度 EndIf EndFunction Functionttou(t) k=Int(t/2) If(t=2*k)Then ttou=n(k) Else ttou=n(k)+(t/2-k)*(n(k+1)-n(k))/2'由温度求粘性系数 EndIf EndFunction Functionf(re) '沿程阻力系数计算 If
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- 自然 循环 流量
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