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更新時(shí)間：2025.03.02
中間熱交換器建模仿真研究

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對(duì)于快堆熱工水力和儀控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員來(lái)講,中間熱交換器建模仿真十分重要。本文針對(duì)中間熱交換器采用Matlab/Simulink軟件,建立了一種仿真模型,包括兩種穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法和瞬態(tài)計(jì)算模型。兩種穩(wěn)態(tài)模型分別為"等節(jié)距"、"等換熱量"方法,兩種穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法得出的結(jié)果差別很小,出口溫度計(jì)算值與實(shí)際值差別最大為3K。在各節(jié)段上建立能量守恒微分方程組,從而建立了瞬態(tài)計(jì)算模型。并且,在一回路流量衰減工況下對(duì)中間熱交換器內(nèi)部一、二回路溫度變化進(jìn)行了計(jì)算,計(jì)算結(jié)果較好。

熱交換器式熱量表中熱交換器的優(yōu)化設(shè)計(jì)研究

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在熱交換器式熱量表中,熱交換器相當(dāng)于流量計(jì),只需測(cè)量熱交換器進(jìn)出口溫度,就可以計(jì)算出流量和熱量,有效避免了由于水質(zhì)問(wèn)題引起的流量計(jì)喪失準(zhǔn)確性及損壞問(wèn)題;但是由于熱交換器模型比較復(fù)雜,很難用解析法得到流量與溫度之間的關(guān)系式,對(duì)熱交換器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化造成了困難;針對(duì)上述問(wèn)題,借助CFD數(shù)值模擬軟件,建立熱交換器的三維模型,在并行計(jì)算平臺(tái)上進(jìn)行了求解,從而得到了熱交換器流量和溫差比的關(guān)系,并結(jié)合模式搜索法對(duì)熱交換器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化;仿真結(jié)果表明,采用該優(yōu)化方法后,熱交換器的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)R2得到了有效的提高;參照優(yōu)化后的模型參數(shù),設(shè)計(jì)和加工了熱交換器,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,熱交換器的R2為0.989,與仿真結(jié)果0.987吻合的很好,表明了該優(yōu)化方法的有效性,且具有較好的實(shí)用性和推廣價(jià)值。

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