翅片管蒸发器程序设计中水膜饱和状态点s确定方法

引言










var //命名变量
a,b,c, tx,:real;//临时变量
t1,han1,rh1,d1,tl1,t2,han2,rh2,d2,tl2,ts,rhs,hans,ds,tls:real; //1,2,s点干球温度、焓、相对湿度、含湿量、露点温度
k1,k2:real;//斜率
begin //开始
txd tohdtl(t1,rh1,han1,d1,tl1);//根据相对湿度和干球温度求焓，含湿量、露点温度
txd tohdtl(t2,rh2,han2,d2,tl2);//根据相对湿度和干球温度求焓，含湿量、露点温度
if d1<>d2 then //如果空气进出口含湿量不等
begin
k1:=(t1-t2)/(d1-d2);//计算1、2点直线斜率
tx:=100;
a:=tl2;//a为s点温度的右边界
b:=tzhengfa;//b为s点温度的左边界
repeat
c:=(a+b)/2;
txdto hdtl(c,tx,hans,ds,tls);
k2:=(t2-ts)/(d2-ds);//计算2、s点直线斜率
ifk2=k1 then
begin
a:=c;
b:=c;
end
else
ifk2>k1 then //即c大于ts
a:=c
else //即c小于ts
b:=c;
untilabs(a-b)<=0.2; // 搜索范围左右边界差值绝对值小于等于0.2℃停止。
ts:=(a+b)/2; // 取搜索范围左右边界的平均值作为翅片表面水膜温度的平均值。
end
else
ts:=tl1; //如果空气进出口含湿量相等时
end. //结束。
下面讨论根据待求目标的实质的理论计算（需要了解翅片管蒸发器设计方法
和设计过程，有关过程请参照相关文献，限于篇幅在此不加介绍）：
第一步：根据方法1分析，令 ，计算冷却效率。
第二步：设计建立蒸发器结构，计算相应空气侧和制冷剂侧的对流换热系数 。
由 计算出管壁平均温度 。
由 计算出制冷剂出口管壁温度 。
由 计算出制冷剂入口管壁温度 。
忽略管壁热阻，翅片与管壁的接触热阻，翅片基部温度为tw。
：空气侧当量放热系数， ：制冷剂进出口处空气温度， ：肋化系数
空气和制冷剂按逆流换热处理：
令 为 z点翅片过余温度和平均过余温度，x为翅片肋高方向，z为制冷剂流动方向(参照下图)，空气沿制冷剂流动方向温度升高。



为一常量
l 当量肋高：决定于肋片形式



为空气沿制冷剂流动管长的平均温度
为制冷剂管壁沿流动长度的平均温度
采用划分微元计算方法[1][4]时，上述平均温度可以计算出来，其精度决定于微元的划分段数。
采用集中参数法[1]时，管壁因为温度波动不大，平均温度可采用线性平均温度；空气平均温度采用对数平均温度： 。 为制冷剂和空气之间的对数平均温差。
计算出的ts为翅片表面平均温度。考虑到管壁裸露面积，修正ts为：

计算出ts与假设ts比较，如相差较大，替换后重新返回计算，直到误差小于期望值。
由此可见，计算机实现的方法有别于传统的手算，选择合适的计算机实现方法也很重要。在上述方法中，方法2过程实际参与到整个蒸发器的设计过程之中，从而使得整个设计循环层次增加，运算量和复杂程度因此增加。理论分析法虽然有清晰的物理意义，但计算起来不方便。实际运用中方法1更适合一些。