锅炉热力计算中传热系数类库的实现
锅炉热力计算中传热系数类库的实现
锅炉热力计算是进行锅炉工况校核的常用方法。在锅炉受热面的热力计算中,计算传热系数是至关重要的,它的计算由于涉及诸多参数和图表,使得传热系数的计算比较繁琐。为提高锅炉热力计算的效率,采用计算机对各个图表进行拟合是常用的方法;本文以对流受热面传热系数计算为例,参照前苏联的热力计算标准方法[3 ] ,对计算式中需要用到的物性参数,对烟气、蒸汽以及空气的物性参数进行拟合,介绍锅炉受热面的传热系数类库的实现。 1 传热系数的计算方法
对流换热系数是表征对流换热强弱的指标,它与流体的物性、流动状态、温度、管束的布置结构、冲刷方式(纵向、横向或斜向) 、管壁温度等因素有关。锅炉对流受热面中的对流换热是一种气体横向或纵向冲刷管束的强迫对流换热,工程中应用相似理论来进行分析,得到放热系数计算式。一般表示为
Nu = CRemPrn (1 - 1)
式中 C ———考虑各种影响因素的修正系数;
Re 、Pr ———分别为雷诺数和普朗特数。
锅炉受热面的传热系数与对流换热系数的关系可以表示为
K = f (α1 ,α2 ,ε) (1 - 2)式中 K ———传热系数;
α1 ———管外工质(通常为烟气) 对流换热系数;
α2 ———管内工质对流换热系数;
ε———根据受热面不同, 选取污染系数ε, 热有效系数ψ,利用系数ζ。
11 传热系数计算的常用方法
传统的热力计算中对于对流换热系数α的求取,一般是通过图表法,即由烟气(蒸汽) 流速、管径查取α0 ,再由管排数、节距、烟气温度、烟气中水蒸汽( rH2 O) 含量等数值查出各个修正系数,由式α = CsCzCwα0 (1 - 3)
求出烟气或蒸汽的α值。
另外可以在计算机上将以上各个图表拟合成程序,以便采用计算机进行计算, 省却查图的烦琐, 提高计算效率。实际上这种方法也是在各个图表的非连续处进行插值,其原始数据来源就是图表,所以它对于计算的精度并没有提高, 也是属于查图法的一种变形。
112 传热系数计算的改进方法
锅炉热力计算中查取对流换热系数的图表, 它们实际的来源是将《锅炉机组热力计算标准方法》中的各个对流换热系数的计算公式, 将各个公式及修正系数制成线算图,用于查取对流换热系数,如烟气横向冲刷顺列管束的对流换热系数为
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