С приведенной математической моделью

Конденсатора-испарителя в соответствии

Алгоритм расчета пластинчато-ребристого

Приведенный в прил. 1 текст программы расчета пластинчато-ребристого конденсатора-испарителя на языке Фортран-90 совместно с подробным описанием алгоритма, изображенным на рис. 7, позволяют пользователям при необходимости самостоятельно вносить в программу любые уточнения и изменения в учебных и научных целях.

В комментариях, расположенных в тексте программы, соблюдена нумерация, применяемая далее при описании алгоритма подпрограммы PlRKICalc для расчета пластинчато-ребристого конденсатора-испарителя:

1. Исходные данные для расчета задаем вне подпрограммы и передаем в подпрограмму через common-блок /dan/. Заполняем массивы коэффициентов для вычисления свойств тройной смеси (подпрограмма smes).

2. Вычисляем геометрические параметры: по (11) – эквивалентный диаметр канала d _э и рабочую длину парогенерирующих каналов , по (36) и (37) – площади рабочей поверхности каналов и площади рабочей поверхности ребер в каналах, площадь поперечного сечения канала кипения f по пояснению к (30).

3. Начало расчета конденсатора. По (6) и (7) итеративно рассчитываем объемные доли компонентов на входе в конденсатор (подпрограмма olet).

4. Для промежуточного анализа результатов расчета здесь и далее в некоторых места в программе дополнительно вычисляем массовые доли (подпрограмма dolm). По (28) находим температуру конденсации в верхнем сечении (temp), по исходному давлению и полученной температуре – свойства смеси (ssmes).

5. По (6) и (8) итеративно рассчитываем объемные доли компонентов на выходе из конденсатора.

6. Средний состав пленки конденсата находим как x _к1 = (x _к1в+ x _к1н)/2, x _к2 = (x _к2в+ x _к2н)/2.

7. Рассчитываем среднюю температуру пленки конденсата и ее теплофизические свойства.

Рис. 7. Блок-схема алгоритма расчета пластинчато-ребристого

конденсатора-испарителя

8. Начинаем итеративный расчет q _к методом половинного деления. По рекомендациям для пластинчато-ребристых теплообменников ищем q _к в диапазоне 800–4500 Вт/м². Для текущего значения q _к = (q _{к min} + q _{к max})/2 вычисляем по (29) Δ T _к, по (33) – (39) _к, m _к, _рк, _пк, F _к и по (2) Q _к. По полученному Q _к вычисляем Δ T _ст (32).

9. Задаем Q _и = Q _к и начальное приближение q _и = Q _и / F _пи.

10. По заданному давлению p _и и составу смеси на входе в испаритель вычисляем по (28) температуру и по ней – свойства смеси. Затем определяем кратность циркуляции (10) и по (9) совместно с (6) находим состав смеси на выходе из испарителя, а по (12) – состав на входе.

11. По среднему составу и давлению находим среднюю температуру и свойства в испарителе.

12. По формуле (30) вычисляем температурный напор на стороне кипения и по (33)–(39) _и, m _и, _ри, _пи, F _и.

13. Получив новое значение q _{и нов} = Q _и / F _и, итеративно повторяем расчет с п. 10, пока относительная погрешность не достигнет заданной величины.

14. Проверяем погрешность вычисления баланса температур (3) и при удовлетворяющем значении переходим к п. 15. В противном случае оцениваем знак невязки = (T _и – T _к) – (Δ T _и + Δ T _ст + Δ T _к). По методу половинного деления при > 0 принимаем q _{к min} = q _к, а при ≤ 0 – q _{к max} = q _к и переходим к п. 8.

15. Вычисляем геометрические параметры конструкции: площадь эффективной поверхности конденсатора F _к = Q _к / q _к и далее число каналов конденсации и характеристики пакета теплообменника.

16. Начинаем расчет опускной системы. Последовательно рассчитываем формулы (38)–(50).

17. Движущее давление циркуляции в опускной системе зависит от уровня кипящей среды h _оп. С другой стороны, гидравлическое сопротивление в подъемной части контура циркуляции также зависит от h _оп. Поэтому дальнейший гидродинамический расчет опускной системы, представляющий собой вычисление составляющих и сведение баланса давлений (4), производим в процессе итеративного поиска h _оп методом половинного деления. Вычисляем h _оп = (h _{оп min} + h _{оп max})/2.

18. По формулам (51)–(61) вычисляем составляющие баланса давлений в циркуляционном контуре и по (4) оцениваем полезное давление циркуляции p _пол. Положительное значение p _пол подтверждает наличие циркуляции двухфазной среды; установившаяся гидродинамическая картина процесса характеризуется стремлением p _пол к нулю. Поэтому критерием правильного вычисления h _оп считаем приближение p _пол к нулю с заданной точностью. В этом случае переходим к п. 19. В противном случае при p _пол > 0 присваиваем h _{оп max} = h _оп, при p _пол ≤ 0 присваиваем h _{оп min} = h _оп и переходим к п. 17.

19. Записываем полученные результаты в файл результатов для последующего анализа и заканчиваем расчет.

Дата добавления: 2014-01-15