2. 4. Поверочные расчёты рекуперативных та

Целью поверочного расчёта является определение концевых температур и показателей эффективности уже спроектированного или даже изготовленного ТА.

Методы, ориентированные на использование в САПР.Для модели ТА с сосредоточенными параметрами при построении алгоритма расчета использован модульный принцип, в соответствии с которым те части расчета, которые пригодны для конкретных конструкций, но не являются универ­сальными, оформлены в виде подпрограмм (модулей). Кроме того, под­программами оформлены те вычислительные операции, которые несколько раз повторяются при расчете. Их легко заменить в случае появления новых, более точных уравнений, методик, а также при изменении ориентации про­граммы на расчет какой-либо конкретной конструкции рекуператив­ного ТА.

Алгоритм расчета приведен на рис. 2.5. Исходными данными являются размеры всех элементов теплопередающей поверхности ТА (труб, пластин, выштамповок, ребер, гранул), площади проходных сечений или линейные размеры, с помощью которых можно определить площади сечений для прохода теплоносителей, размеры корпуса аппарата (в случае необходимости оценки массовых и габаритных показателей ТА в целом), расходы G₁иG₂ теплоносителей, константы для расчёта теплофизических свойств теплоносителей, две температуры из набораt^’₁, t^’’₁,t^’₂,t^’’₂, давление теплоносителей р₁и р₂(для газов), признаки, с помощью которых устанавливается схема тока, ориентация в пространстве и компоновка пучка труб, геометрия теплопередающих элементов, вид расчёта, значения коэффициентов запаса, асимптотические значения термического сопротивления загрязняющих отложений, число перегородок и ходов теплоносителей и т.д.

Рис. 2. 4. Алгоритм поверочного расчёта (модель рекуперативного ТА с сосредоточенными параметрами)

В блоке 2 исходные данные анализируются и осуществляется расчет недостающих величин. В блоке 3 рассчитываются площади проходных сече­ний для теплоносителей, величины, необходимые для определения коэф­фициентов теплоотдачи и средневзвешенной эффективности элементов теплообменной поверхности, их масса и объем, уточняются размеры ТА, определяется площадь Fповерхности теплопередачи.

В блоке 4 задаются значения определяющих температур, с помощью которых в подпрограмме FPрассчитываются теплофизические свойства теплоносителей;IМ — счетчик итераций. В блоках 7 и 8 осуществляются расчет и проверка допустимости скоростей теплоносителей. При недопус­тимости скоростей, например, вследствие недостаточной эрозионной стой­кости материала труб или опасности вибраций теплообменной поверхности требуется изменение исходных данных. Проще изменить расходы тепло­носителей, но это не всегда возможно по технологическим или эксплуата­ционным ограничениям. Поэтому целесообразно организовать расчет в форме диалога проектировщик — ЭВМ. При необходимости изменения исходных данных ввиду недопустимых скоростей теплоносителей проекти­ровщик берет на себя функции блока 9, а кроме того, может изменять некоторые линейные размеры и величины, влияющие на площади проход­ных сечений, например расстояние между перегородками, число ходов теплоносителей.

После расчета в подпрограмме к коэффициентов теплоотдачи ₁и₂и теплопередачи к в блоке 11 определяются полные теплоемкостиw₁иw₂массовых расходов, число единицSпереноса теплоты и отношения полных теплоемкостей массовых расходовA,R. Эти величины необходи­мы для расчета тепловой эффективностив подпрограммеFF, в которой используются уравнения, приведенные выше. Затем в блоке 13 определяются значения функций тепловой эффективности Ф иZ, которые используются в подпрограммеRTдля расчета неизвестных концевых тем­ператур. В случаеIМ = 0 илиIМ = 1 по одной из вышерассмотренных методик рассчитываются определяющие температуры и выпол­няется следующая операция, начинающаяся с блока 6. Счетчик итераций при этом увеличивает значение на единицу. В случаеIM= 2 осуществляется переход к подпрограммеDPP1 расчета потерь давления.

Выделенная штриховыми линиями на рис. 2.5 совокупность блоков осуществляет обратный тепловой расчет.

Функции блоков 18 — 22 не отличаются от функций аналогичных бло­ков (рис. 2.3), а вся программа может быть представлена как состав­ная часть подпрограммы TRUT, рассмотренной выше.