本發(fā)明涉及過程控制領(lǐng)域，尤其涉及一種用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法及裝置。

背景技術(shù)：

換熱器是用來實現(xiàn)冷、熱流體之間熱量交換的設(shè)備，一種流體由進(jìn)口管流經(jīng)管束后從出口管流出，另一種流體由殼體的進(jìn)口管流入，在殼體和管束間的空隙流過，從殼體的出口管流出，從而達(dá)到冷熱流體熱量的交換，通常僅憑經(jīng)驗預(yù)估的動態(tài)參數(shù)作為依據(jù)，很難保證設(shè)計或改進(jìn)后的換熱系統(tǒng)最優(yōu)性能，現(xiàn)有的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模計算模型參數(shù)計算存在計算延時或者精度不高的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法及裝置，其能解決現(xiàn)有模型的參數(shù)計算存在計算延時或者精度不高的問題。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法，所述換熱器用于交換流經(jīng)換熱器的熱流體與流經(jīng)換熱器的冷流體之間的熱量，包括：

獲取熱流體的進(jìn)口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進(jìn)口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數(shù)值、傳熱面積值、校正因子值；

獲取熱流體的出口端溫度值的初始值；

根據(jù)所述熱流體的進(jìn)口端溫度值計算出熱流體的進(jìn)口端焓值，根據(jù)熱流體的出口端溫度值計算出熱流體的出口端焓值；

根據(jù)所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進(jìn)口端焓值、所述熱流體的出口端焓值、損失熱量計算出熱流體的交換熱量；

根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值；

根據(jù)所述冷流體的出口端溫度值計算出冷流體出口端的焓值，根據(jù)所述冷流體的進(jìn)口端溫度值計算出冷流體的進(jìn)口端焓值；

根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的進(jìn)口端焓值、所述冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量；

根據(jù)所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件；

若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

優(yōu)選的，若不滿足收斂條件，則根據(jù)牛頓算法重新設(shè)定熱流體的出口端溫度值，并重新計算出熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量，循環(huán)迭代，直到滿足收斂條件或達(dá)到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進(jìn)口端焓值、所述熱流體的出口端焓值計算出熱流體的交換熱量包括：

根據(jù)公式q1＝f1*(h1in-h1out)-qk計算出所述熱流體的交換熱量，其中q1為熱流體的交換熱量，f1為熱流體的摩爾流量值，h1in為熱流體的進(jìn)口端焓值，h1out為熱流體的出口端焓值，qk為損失熱量。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值包括：

根據(jù)第一公式q1＝k*a*lmtd*ft、

第二公式lmtd＝(δt1-δt2)/log(δt1/δt2)、

第三公式δt1＝max(t1in-t2out,t1out-t2in)

及第四公式δt2＝min(t1in-t2out,t1out-t2in)聯(lián)合計算出冷流體的出口端溫度值；其中，k為傳熱系數(shù)值，a為傳熱面積值，ft為校正因子值，t1in為熱流體的進(jìn)口端溫度值，t1out為熱流體的出口端溫度值，t2in為冷流體的進(jìn)口端溫度值，t2out為冷流體的出口端溫度值。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的進(jìn)口端焓值、所述冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量包括：

根據(jù)公式q2＝f2*(h2out-h2in)+qk計算出冷流體的交換熱量，其中，q2為冷流體的交換熱量，f2為冷流體的摩爾流量值，h2in為冷流體的進(jìn)口端焓值，h2out為冷流體的出口端焓值。

本發(fā)明還涉及另一種用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法，所述換熱器用于交換流經(jīng)換熱器的熱流體與流經(jīng)換熱器的冷流體之間的熱量，包括：

獲取熱流體的進(jìn)口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進(jìn)口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數(shù)值、傳熱面積值、校正因子值、熱流體的平均定壓比熱容值、冷流體的平均定壓比熱容值；

獲取熱流體的交換熱量的初始值，

根據(jù)熱流體的交換熱量、所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的平均定壓比熱容值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、損失熱量計算出熱流體的出口端溫度值；

根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值；

根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的平均定壓比熱容值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述冷流體的出口端溫度值、損失熱量計算出冷流體的交換熱量；

根據(jù)所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件；

若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

優(yōu)選的，還包括：若不滿足收斂條件，則根據(jù)牛頓算法重新設(shè)定熱流體的交換熱量，并重新計算出冷流體的交換熱量，循環(huán)迭代，直到滿足收斂條件或達(dá)到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

優(yōu)選的，所述根據(jù)熱流體的交換熱量、所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的平均定壓比熱容值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、損失熱量計算出熱流體的出口端溫度值包括：

根據(jù)公式q1＝f1*c1*(t1in-t1out)-qk計算出所述熱流體的出口端溫度值，其中q1為熱流體的交換熱量，f1為熱流體的摩爾流量值，c1為熱流體的平均定壓比熱容值，t1in為熱流體的進(jìn)口端溫度值，t1out為熱流體的出口端溫度值，qk為損失熱量。

優(yōu)選的，所述根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值包括：

根據(jù)第一公式q1＝k*a*lmtd*ft、

第二公式lmtd＝(δt1-δt2)/log(δt1/δt2)、

第三公式δt1＝max(t1in-t2out,t1out-t2in)

及第四公式δt2＝min(t1in-t2out,t1out-t2in)聯(lián)合計算出冷流體的出口端溫度值；其中，k為傳熱系數(shù)值，a為傳熱面積值，ft為校正因子值，t1in為熱流體的進(jìn)口端溫度值，t1out為熱流體的出口端溫度值，t2in為冷流體的進(jìn)口端溫度值，t2out為冷流體的出口端溫度值。

本發(fā)明還涉及一種用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模裝置，包括：

處理器；

用于存儲處理器可執(zhí)行指令的存儲器；

其中，所述處理器被配置為：

獲取熱流體的進(jìn)口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進(jìn)口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數(shù)值、傳熱面積值、校正因子值；

獲取熱流體的出口端溫度值的初始值；

根據(jù)所述熱流體的進(jìn)口端溫度值計算出熱流體的進(jìn)口端焓值，根據(jù)熱流體的出口端溫度值計算出熱流體的出口端焓值；

根據(jù)所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進(jìn)口端焓值、所述熱流體的出口端焓值、損失熱量計算出熱流體的交換熱量；

根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值；

根據(jù)所述冷流體的出口端溫度值計算出冷流體出口端的焓值，根據(jù)所述冷流體的進(jìn)口端溫度值計算出冷流體的進(jìn)口端焓值；

根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的進(jìn)口端焓值、所述冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量；

根據(jù)所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件；

若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：通過設(shè)置初始值，計算出熱量和溫度，然后用熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量判斷收斂條件，反復(fù)迭代的方法，計算速度快且精度高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法流程圖；

圖2為本發(fā)明另一實施例提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模裝置示意圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

換熱器用于交換流經(jīng)換熱器的熱流體與流經(jīng)換熱器的冷流體之間的熱量，一種流體由進(jìn)口管流經(jīng)管束后從出口管流出，另一種流體由殼體的進(jìn)口管流入，在殼體和管束間的空隙流過，從殼體的出口管流出，熱流體經(jīng)換熱器后釋放熱量，冷流體經(jīng)換熱器后吸收熱量，在模型中，采用穩(wěn)態(tài)方程形式，即任何時刻殼體和管束之間的熱量傳遞達(dá)到平衡。

如圖1所示，本發(fā)明一實施例提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法，為焓值法，包括：

步驟s101：獲取熱流體的進(jìn)口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進(jìn)口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數(shù)值、傳熱面積值、校正因子值；

具體的，用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模模型與其他模型結(jié)合使用，上述變量從其他模型計算獲取或根據(jù)流體本身的特性獲取。

步驟s102：獲取熱流體的出口端溫度值的初始值。

具體的，獲取tn，設(shè)置熱流體的出口端溫度值t1out＝tn。

步驟s103：根據(jù)所述熱流體的進(jìn)口端溫度值計算出熱流體的進(jìn)口端焓值，根據(jù)熱流體的出口端溫度值計算出熱流體的出口端焓值。

具體的，已知溫度值，焓值可通過調(diào)用leekeslerenth函數(shù)利用閃蒸算法計算得到，其中，leekeslerenth函數(shù)和閃蒸算法為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

步驟s104：根據(jù)所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進(jìn)口端焓值、所述熱流體的出口端焓值、損失熱量計算出熱流體的交換熱量。

具體的，根據(jù)公式q1＝f1*(h1in-h1out)-qk計算出所述熱流體的交換熱量，其中q1為熱流體的交換熱量，f1為熱流體的摩爾流量值，h1in為熱流體的進(jìn)口端焓值，h1out為熱流體的出口端焓值，qk為損失熱量，qk根據(jù)換熱器和流體的特性取常數(shù)或取0。

步驟s105：根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值。

具體的，根據(jù)第一公式q1＝k*a*lmtd*ft、

第二公式lmtd＝(δt1-δt2)/log(δt1/δt2)、

第三公式δt1＝max(t1in-t2out,t1out-t2in)

及第四公式δt2＝min(t1in-t2out,t1out-t2in)聯(lián)合計算出冷流體的出口端溫度值；其中，k為傳熱系數(shù)值，a為傳熱面積值，ft為校正因子值，t1in為熱流體的進(jìn)口端溫度值，t1out為熱流體的出口端溫度值，t2in為冷流體的進(jìn)口端溫度值，t2out為冷流體的出口端溫度值。因為傳熱面各部位的傳熱溫度差不太，通常對溫度差取對數(shù)平均溫度差lmtd，當(dāng)然，為了簡化，也可以采用平均溫度差，即lmtd替換為δt均＝(δt1+δt2)/2進(jìn)行計算。

步驟s106：根據(jù)所述冷流體的出口端溫度值計算出冷流體出口端的焓值，根據(jù)所述冷流體的進(jìn)口端溫度值計算出冷流體的進(jìn)口端焓值。

具體的，已知溫度值，焓值可通過調(diào)用leekeslerenth函數(shù)利用閃蒸算法計算得到。

步驟s107：根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的進(jìn)口端焓值、所述冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量。

具體的，根據(jù)公式q2＝f2*(h2out-h2in)+qk計算出冷流體的交換熱量，其中，q2為冷流體的交換熱量，f2為冷流體的摩爾流量值，h2in為冷流體的進(jìn)口端焓值，h2out為冷流體的出口端焓值。

步驟s108：根據(jù)所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件。

步驟s109：若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

具體的，根據(jù)能量守恒定理，熱流體的交換熱量理論上應(yīng)該等于冷流體的交換熱量。通過設(shè)定初始出口端溫度值，計算熱流體的交換熱量，再計算出冷流體的交換熱量，設(shè)定收斂準(zhǔn)則用于判斷熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量是否滿足收斂條件，例如，收斂條件可以設(shè)為abs(q1-q2)≤0.1，若滿足收斂條件，則說明熱流體的出口端溫度值的初始值設(shè)置合理，輸出計算結(jié)果。

步驟s110：若不滿足收斂條件，則根據(jù)牛頓算法重新設(shè)定熱流體的出口端溫度值，并重新計算出熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量，循環(huán)迭代，直到滿足收斂條件或達(dá)到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

具體的，若不滿足收斂條件，則根據(jù)牛頓算法重新設(shè)定熱流體的出口端溫度值，設(shè)置t1out＝tn+1，其中，tn+1＝f(tn)/f(tn)'，其中f(t1out)＝q1-q2，導(dǎo)數(shù)可采用差分法。重復(fù)步驟是s101-s108，若滿足收斂條件，則輸出計算結(jié)果，若不滿足收斂條件，則重新使用上述迭代方法設(shè)置t1out的值，直到滿足收斂條件或達(dá)到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出計算結(jié)果。其中，迭代終止條件為達(dá)到最大迭代次數(shù)或計算結(jié)果不在預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)。例如，可以設(shè)置最大迭代次數(shù)為10，若，達(dá)到最大迭代次數(shù)，則直接輸出結(jié)果。若熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量滿足收斂條件，停止迭代，但計算得到的溫度值不符合實際情況，例如t2out不在t1in和t2in范圍內(nèi)，則強制令其等于邊界值。

需要說明的是，在迭代之前，需要先對迭代的邊界進(jìn)行判斷，根據(jù)邊界來確認(rèn)是否有必要進(jìn)行迭代過程。具體的，先對熱流體的進(jìn)口端溫度和冷流體的進(jìn)口端溫度做判斷，如果二者的溫度非常接近，例如溫度差小于0.01度，則無需迭代，認(rèn)為溫度差太小，無法完成傳熱，輸出傳熱量為零。再對出口端溫度做無熱閃蒸，如果閃蒸的結(jié)果溫度也非常接近，則認(rèn)為無法傳熱，傳熱量為零；因為若溫度差值較小，則根據(jù)傳熱速率公式迭代的結(jié)果會越界，結(jié)果不合適。再判斷最小傳熱溫差值與ka的積的值，若其超過允許的最大傳熱量；或者最大傳熱溫差值與ka的積的值，若其低于最小傳熱量，則無需迭代，輸出最大或最小傳熱量。

通過設(shè)置初始值，用熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量判斷收斂條件，反復(fù)迭代的方法，計算速度快且精度高。

如圖2所示，本發(fā)明另一實施例提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法，為熱容法，包括：

步驟s201：獲取熱流體的進(jìn)口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進(jìn)口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數(shù)值、傳熱面積值、校正因子值、熱流體的平均定壓比熱容值、冷流體的平均定壓比熱容值。

步驟s202：獲取熱流體的交換熱量的初始值。

具體的，獲取qn，設(shè)置熱流體的交換熱量值q1＝qn

步驟s203：根據(jù)熱流體的交換熱量、所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的平均定壓比熱容值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、損失熱量計算出熱流體的出口端溫度值。

具體的，根據(jù)公式q1＝f1*c1*(t1in-t1out)-qk計算出所述熱流體的出口端溫度值，其中q1為熱流體的交換熱量，f1為熱流體的摩爾流量值，c1為熱流體的平均定壓比熱容值，t1in為熱流體的進(jìn)口端溫度值，t1out為熱流體的出口端溫度值，qk為損失熱量，qk根據(jù)換熱器和流體的特性取常數(shù)或取0。

步驟s204：根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值。

具體的，根據(jù)第一公式q1＝k*a*lmtd*ft、

第二公式lmtd＝(δt1-δt2)/log(δt1/δt2)、

第三公式δt1＝max(t1in-t2out,t1out-t2in)

及第四公式δt2＝min(t1in-t2out,t1out-t2in)聯(lián)合計算出冷流體的出口端溫度值；其中，k為傳熱系數(shù)值，a為傳熱面積值，ft為校正因子值，t1in為熱流體的進(jìn)口端溫度值，t1out為熱流體的出口端溫度值，t2in為冷流體的進(jìn)口端溫度值，t2out為冷流體的出口端溫度值。因為傳熱面各部位的傳熱溫度差不太，通常對溫度差取對數(shù)平均溫度差lmtd，當(dāng)然，為了簡化，也可以采用平均溫度差，即lmtd替換為δt均＝(δt1+δt2)/2進(jìn)行計算。

步驟s205：根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的平均定壓比熱容值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述冷流體的出口端溫度值、損失熱量計算出冷流體的交換熱量。

具體的，根據(jù)公式q2＝f2*c2*(t2out-t2in)-qk計算出所述熱流體的出口端溫度值，其中q2為冷流體的交換熱量，f2為冷流體的摩爾流量值，c2為冷流體的平均定壓比熱容值，t2in為冷流體的進(jìn)口端溫度值，t2out為冷流體的出口端溫度值，qk為損失熱量。

步驟s206：根據(jù)所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件。

步驟s207：若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

具體的，根據(jù)能量守恒定理，熱流體的交換熱量理論上應(yīng)該等于冷流體的交換熱量。通過設(shè)定初始熱流體的交換熱量，計算出口溫度，再計算出冷流體的交換熱量，設(shè)定收斂準(zhǔn)則用于判斷熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量是否滿足收斂條件，例如，收斂條件可以設(shè)為abs(q1-q2)≤0.1，若滿足收斂條件，則說明熱流體的出口端溫度值的初始值設(shè)置合理，輸出計算結(jié)果。

步驟s208：若不滿足收斂條件，則根據(jù)牛頓算法重新設(shè)定熱流體的交換熱量，并重新計算出冷流體的交換熱量，循環(huán)迭代，直到滿足收斂條件或達(dá)到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

具體的，若不滿足收斂條件，則根據(jù)牛頓算法重新設(shè)定熱流體的出口端溫度值，設(shè)置q1＝qn+1，其中，qn+1＝f(qn)/f(qn)'，其中f(qn)＝q1-q2，導(dǎo)數(shù)可采用差分法。重復(fù)步驟是s201-s106，若滿足收斂條件，則輸出計算結(jié)果，若不滿足收斂條件，則重新使用上述迭代方法設(shè)置q1的值，直到滿足收斂條件或達(dá)到迭代終止條件，則停止迭代，并輸出計算結(jié)果。其中，迭代終止條件為達(dá)到最大迭代次數(shù)或計算結(jié)果不在預(yù)設(shè)區(qū)間內(nèi)。例如，可以設(shè)置最大迭代次數(shù)為10，若，達(dá)到最大迭代次數(shù)，則直接輸出結(jié)果。若熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量滿足收斂條件，停止迭代，但計算得到的溫度值不符合實際情況，例如t2out不在t1in和t2in范圍內(nèi)，則強制令其等于邊界值。動態(tài)計算出換熱器的溫度和熱量參數(shù)，從而準(zhǔn)確預(yù)測換熱器的動態(tài)特性，指導(dǎo)換熱器的優(yōu)化和改進(jìn)，

通過設(shè)置初始值，用熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量判斷收斂條件，反復(fù)迭代的方法，計算速度快且精度高。

換熱器內(nèi)流體的狀態(tài)可能是純流體，也可能是混合物，可以選擇焓值法或熱熔法計算出最優(yōu)結(jié)果，也可根據(jù)焓值法和熱容法分別計算出最優(yōu)結(jié)構(gòu)，選擇更優(yōu)的結(jié)果。

如圖3所示，本發(fā)明實施例提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模裝置，包括：

處理器11；

用于存儲處理器11可執(zhí)行指令的存儲器12；

其中，所述處理器12被配置為：

獲取熱流體的進(jìn)口端溫度值、熱流體的摩爾流量值、冷流體的進(jìn)口端溫度值、冷流體的摩爾流量值、傳熱系數(shù)值、傳熱面積值、校正因子值；

獲取熱流體的出口端溫度值的初始值；

根據(jù)所述熱流體的進(jìn)口端溫度值計算出熱流體的進(jìn)口端焓值，根據(jù)熱流體的出口端溫度值計算出熱流體的出口端焓值；

根據(jù)所述熱流體的摩爾流量值、所述熱流體的進(jìn)口端焓值、所述熱流體的出口端焓值、損失熱量計算出熱流體的交換熱量；

根據(jù)所述傳熱系數(shù)值、所述傳熱面積值、所述熱流體的進(jìn)口端溫度值、所述熱流體的出口端溫度值、所述冷流體的進(jìn)口端溫度值、所述校正因子值、所述熱流體的交換熱量計算出冷流體的出口端溫度值；

根據(jù)所述冷流體的出口端溫度值計算出冷流體出口端的焓值，根據(jù)所述冷流體的進(jìn)口端溫度值計算出冷流體的進(jìn)口端焓值；

根據(jù)所述冷流體的摩爾流量值、所述冷流體的進(jìn)口端焓值、所述冷流體的出口端焓值計算出冷流體的交換熱量；

根據(jù)所述熱流體的交換熱量和所述冷流體的交換熱量判斷是否滿足收斂條件；

若滿足收斂條件，則輸出熱流體的出口端溫度值、冷流體的出口端溫度值、熱流體的交換熱量及冷流體的交換熱量。

本實施例中的裝置與前述實施例中的方法是基于同一發(fā)明構(gòu)思下的兩個方面，在前面已經(jīng)對方法實施過程作了詳細(xì)的描述，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)前述描述清楚地了解本實施例中的裝置的結(jié)構(gòu)及實施過程，為了說明書的簡潔，在此就不再贅述。

通過以上的實施方式的描述可知，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本發(fā)明可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品可以存儲在存儲介質(zhì)中，如rom/ram、磁碟、光盤等，包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。

本發(fā)明提供的用于動態(tài)仿真系統(tǒng)的換熱器建模方法及裝置通過設(shè)置初始值，計算出熱量和溫度，然后用熱流體的交換熱量和冷流體的交換熱量判斷收斂條件，反復(fù)迭代的方法，計算速度快且精度高。

對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。