%------------------------------------------------%
%------------------------------------------------%
%%------板式换热器课程设计Matlab程序--------%%
%------------------------------------------------%
%------已知数据(所有单位均已转化为国际单位)--------%
t11=95 %热流体入口温度 单位：摄氏度
t12=65 %热流体出口温度 单位：摄氏度
t21=10 %冷流体入口温度 单位：摄氏度
t22=50 %冷流体出口温度 单位：摄氏度
qm2=50000/3600 %冷流体质量流量 单位：kg/s
%--------------查热工基础表数据--------------%
%--------------热流体物性参数----------------%
t1=(t11+t12)/2 %热流体定性温度 单位：摄氏度
density1=971.8 %热流体密度 单位：千克/立方米 u1=355.1/1000000 %热流体动力粘度 单位：kg/(m.s)
r1=67.4/100 %热流体导热系数 单位：W/(m.k)
Cp1=4195 %热流体比热 单位：J/(kg.k)
Pr1=2.21 %热流体普朗特指数
%-------------流体物性参数------------------%
t2=(t21+t22)/2 %冷流体定性温度 单位：摄氏度
density2=995.6 %冷流体密度 单位：千克/立方米 u2=801.5/1000000 %冷流体动力粘度 单位：kg/(m.s)
r2=61.8/100 %冷流体导热系数 单位：W/(m.k)
Cp2=4174 %冷流体比热 单位：J/(kg.k)
Pr2=5.42 %冷流体普朗特指数 无量纲
%------------热力计算-----------------------%
Q=qm2*Cp2*(t22-t21) %换热量 单位：w
qm1=Q/Cp1/(t11-t12) %热水的质量流量 单位：kg/s
Tm1=((t11-t22)-(t12-t21))/log((t11-t22)/(t12-t21)) %对数平均温差 P=(t22-t21)/(t11-t21)
R=(t11-t12)/(t22-t21)
g=0.99 %通过查表得修正系数
Tm=g*Tm1 %实际温差
m1=2 %初设流程数 作为选择依据
m2=2 %初设流程数 作为选择依据
n1=13 %初设流道数 作为选择依据
n2=13 %初设流道数 作为选择依据
K1=3100 %初选传热系数 用于换热器选型
A=Q/K1/Tm
%-----------初选换热器---------------------%
de=8.58/1000 %当量直径
b=de/2
As=1627/1000000 %通道截面积
Fp=0.3 %单片换热面积
L=2*As/b %流道宽
%----------校核换热面积-------------------%
%-----对于热水侧-------%
W1=qm1/2/n1/As/density1 %热流体流速
G1=density1*W1 %质量流速
Re1=de*G1/u1 %雷诺数
Nu=0.97*Re1^0.51*Pr1^0.3 %传热准则关系式
h1=r1/de*0.97*Re1^0.51*Pr1^0.3 %热水侧对流换热系数
%-----对于冷水侧-------%
W2=qm2/2/n2/As/density2 %冷流体流速
G2=density2*W2 %质量流速
Re2=de*G2/u2 %雷诺数
Nu=0.97*Re2^0.51*Pr2^0.4 %传热准则关系式
h2=r2/de*0.97*Re2^0.51*Pr2^0.4 %冷水侧对流换热系数
a1=0.000017 %查表水污垢热阻
a2=0.000017 %查表水污垢热阻
d=1.2/1000 %板厚
r=14.4 %不绣钢材的导热系数
K2=1/((1/h1)+(d/r)+a1+a2+(1/h2)) %真实传热系数
F=Q/K2/Tm %所需传热面积
Nt1=F/Fp+2 %由传热面积求得板片数
Nt2=m1*n1+m2*n2+1 %由流程数与流道数求得板片数 S=(m1*n1+m2*n2-1)*Fp %实际传热面积
c=(S-A)/S %误差
%---------------校核压降----------------%
%-------热水侧压降校核-------%
de1=4*L*b/2/(L+b) %压降时的当量直径
Re3=de1*G1/u1 %雷诺数
Eu1=1060*Re3^(-0.38) %压降准则关系式
P1=m1*Eu1*density1*W1^2 %热流体压降
%-------冷水侧压降校核-------%
de2=4*L*b/2/(L+b) %压降时的当量直径
Re4=de2*G2/u2 %雷诺数
Eu2=1060*Re4^(-0.38) %压降准则关系式
P2=m2*Eu2*density2*W2^2 %冷流体压降
%注：设计要求误差在10%以内且压降小于0.05MPa即可满足要求%
%------------------------------------------------%
%------------------------------------------------%
%%------板式换热器课程设计Matlab程序--------%%
%------------------------------------------------%
%------已知数据(所有单位均已转化为国际单位)--------%
t11=95 %热流体入口温度 单位：摄氏度
t12=65 %热流体出口温度 单位：摄氏度
t21=10 %冷流体入口温度 单位：摄氏度
t22=50 %冷流体出口温度 单位：摄氏度
qm2=50000/3600 %冷流体质量流量 单位：kg/s
%--------------查热工基础表数据--------------%
%--------------热流体物性参数----------------%
t1=(t11+t12)/2 %热流体定性温度 单位：摄氏度
density1=971.8 %热流体密度 单位：千克/立方米 u1=355.1/1000000 %热流体动力粘度 单位：kg/(m.s)
r1=67.4/100 %热流体导热系数 单位：W/(m.k)
Cp1=4195 %热流体比热 单位：J/(kg.k)
Pr1=2.21 %热流体普朗特指数
%-------------流体物性参数------------------%
t2=(t21+t22)/2 %冷流体定性温度 单位：摄氏度
density2=995.6 %冷流体密度 单位：千克/立方米 u2=801.5/1000000 %冷流体动力粘度 单位：kg/(m.s)
r2=61.8/100 %冷流体导热系数 单位：W/(m.k)
Cp2=4174 %冷流体比热 单位：J/(kg.k)
Pr2=5.42 %冷流体普朗特指数 无量纲
%------------热力计算-----------------------%
Q=qm2*Cp2*(t22-t21) %换热量 单位：w
qm1=Q/Cp1/(t11-t12) %热水的质量流量 单位：kg/s
Tm1=((t11-t22)-(t12-t21))/log((t11-t22)/(t12-t21)) %对数平均温差 P=(t22-t21)/(t11-t21)
R=(t11-t12)/(t22-t21)
g=0.99 %通过查表得修正系数
Tm=g*Tm1 %实际温差
m1=2 %初设流程数 作为选择依据
m2=2 %初设流程数 作为选择依据
n1=13 %初设流道数 作为选择依据
n2=13 %初设流道数 作为选择依据
K1=3100 %初选传热系数 用于换热器选型
A=Q/K1/Tm
%-----------初选换热器---------------------%
de=8.58/1000 %当量直径
b=de/2
As=1627/1000000 %通道截面积
Fp=0.3 %单片换热面积
L=2*As/b %流道宽
%----------校核换热面积-------------------%
%-----对于热水侧-------%
W1=qm1/2/n1/As/density1 %热流体流速
G1=density1*W1 %质量流速
Re1=de*G1/u1 %雷诺数
Nu=0.97*Re1^0.51*Pr1^0.3 %传热准则关系式
h1=r1/de*0.97*Re1^0.51*Pr1^0.3 %热水侧对流换热系数
%-----对于冷水侧-------%
W2=qm2/2/n2/As/density2 %冷流体流速
G2=density2*W2 %质量流速
Re2=de*G2/u2 %雷诺数
Nu=0.97*Re2^0.51*Pr2^0.4 %传热准则关系式
h2=r2/de*0.97*Re2^0.51*Pr2^0.4 %冷水侧对流换热系数
a1=0.000017 %查表水污垢热阻
a2=0.000017 %查表水污垢热阻
d=1.2/1000 %板厚
r=14.4 %不绣钢材的导热系数
K2=1/((1/h1)+(d/r)+a1+a2+(1/h2)) %真实传热系数
F=Q/K2/Tm %所需传热面积
Nt1=F/Fp+2 %由传热面积求得板片数
Nt2=m1*n1+m2*n2+1 %由流程数与流道数求得板片数 S=(m1*n1+m2*n2-1)*Fp %实际传热面积
c=(S-A)/S %误差
%---------------校核压降----------------%
%-------热水侧压降校核-------%
de1=4*L*b/2/(L+b) %压降时的当量直径
Re3=de1*G1/u1 %雷诺数
Eu1=1060*Re3^(-0.38) %压降准则关系式
P1=m1*Eu1*density1*W1^2 %热流体压降
%-------冷水侧压降校核-------%
de2=4*L*b/2/(L+b) %压降时的当量直径
Re4=de2*G2/u2 %雷诺数
Eu2=1060*Re4^(-0.38) %压降准则关系式
P2=m2*Eu2*density2*W2^2 %冷流体压降
%注：设计要求误差在10%以内且压降小于0.05MPa即可满足要求%