外文翻譯--進(jìn)料溫度和質(zhì)量流量的變化對單程橫向流動換熱器的階躍響應(yīng)(中文(編輯修改稿)
2025-06-26 05:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 而流體 a的進(jìn)口溫度是恒定不變是簡單情況下。通過邊界初始條件和公式（ 18）到（ 22）可得出時間趨于無窮大時的換熱器性能。 方程（ 6）到（ 8）可用一個暗含的有限中心差分法求解。時間的瞬態(tài)分析取時間間隔為 ，面積的瞬態(tài)穩(wěn)定性分析取網(wǎng)格間距為 100*[8]，在這種情況下該模型具有參考網(wǎng)格獨立性。網(wǎng)格的拆分計對計算溫度是沒有明顯差異的。同樣的，進(jìn)一步降低時間長 度尺寸對溫度的計算也是沒影響的， 6 即使在時間趨于 0 時。這種暗含有限差分法的一個很大優(yōu)勢就是它在任何時間內(nèi)都是穩(wěn)定均勻的。 穩(wěn)態(tài)性能模型 穩(wěn)態(tài)性能模型的一個目的就是為了驗證在時間趨于無窮大時的瞬態(tài)性能模型。穩(wěn)態(tài)性能模型的另一個目的就是提供一個輸入，使得在某種考慮的情況下，換熱器的進(jìn)口質(zhì)量流量發(fā)生變化，而進(jìn)口溫度保持不變。根據(jù)參考文獻(xiàn) [8]，如果流體 a 在發(fā)生質(zhì)量流量改變后的最小容積率，穩(wěn)態(tài)溫度和換熱間壁在連續(xù)的網(wǎng)格位置應(yīng)用有限差分方程；參考圖 1： 某種情況下 7 圖 a 的進(jìn)口流體溫度發(fā)生階躍變化時，流體 a 和流體 b 的出口平均溫度 同樣，假設(shè)流體 a 在流動速率發(fā)生擾動后的最大體積流量，兩種流體的穩(wěn)態(tài)溫度在連續(xù)的網(wǎng)格位置就可表示為 [8]： 在這種情況下，間壁的穩(wěn)態(tài)溫度在網(wǎng)格位置就可以再次用公式（ 25）表示出來。公式（ 23）到（ 28） 能夠解決同種邊界條件的瞬態(tài)分析。這些公式能夠計算出流體 a 和流體 b 在連續(xù)網(wǎng)格位置的穩(wěn)態(tài)溫度。通過出口平均溫度就能得出穩(wěn)態(tài)換熱器的性能。 圖 3 流體 a 的進(jìn)口溫度階躍改變加上流量的階躍改變下的平均出口溫度 結(jié)論 根據(jù)部分描述瞬態(tài)性能模型和穩(wěn)態(tài)性能模型的概念和公式，研究和驗證瞬態(tài)有限差分的顯性單程換熱器。通過特征值的范圍，比較從瞬態(tài)性能模型得到的穩(wěn) 8 態(tài)結(jié)果和從時間趨于無窮大時的穩(wěn)態(tài)性能模型得出的結(jié)果，來研究換熱器的瞬態(tài)性能。觀察出的各種突出情況將在下面進(jìn)行討論。 圖 2 描述了瞬態(tài)性能模型的平均出口溫度，它是由進(jìn)口溫度發(fā)生階躍改變時的無量綱時間在傳熱單元數(shù)（ NTU）的不同整體。在這種情況下，假設(shè)兩種流體都處于穩(wěn)態(tài)質(zhì)量流量。將瞬態(tài)性能模型得出的結(jié)果與文獻(xiàn) [1]分析出來的結(jié)果相比較。在文獻(xiàn) [1]中的流體溫度，通過有限差分模型呈現(xiàn)的分離點和溫度顯示成實線。圖 2 顯示，從目前的有限差分法得出的結(jié)果與分析文獻(xiàn) [1]的途徑得出的結(jié)果是非常相同的，因此，更驗證了瞬態(tài)有限瞬態(tài)性能模型。 圖 3 和圖 4 描繪了從瞬態(tài)性能模型計算出的出口平均流體溫度的無量綱時間，由于流體 a 進(jìn)口溫度的階躍改變加上流 動速率的階躍改變。這些案例所涉及的情況下，在改變流體進(jìn)口條件以前。在每個實例中，流體 a 顯示瞬態(tài)反應(yīng)都需要一個時間差，這時出口流體的溫度的改變還沒有初步顯現(xiàn)。滯后時間的變短就會導(dǎo)致階躍變化的流量比增大。根據(jù)圖 3，流體 a 的溫度反應(yīng)本質(zhì)上是瞬時的。相反，流體 b 的溫度響應(yīng)總是瞬時。這是因為出口溫度的階梯式流體表現(xiàn)出明顯的變化，它是流體 a 溫度擾動的傳播在整個換熱器長度所必需的。流體 b 的出口溫度隨之變化，因為流體在換熱器的出口毗鄰階梯式流體。由于流體 a 擾流的增加，流體的出口穩(wěn)態(tài)溫度也將增加。可能出現(xiàn)的情況，流體 a 的最初 的最小容積率可以成為最大容積率流體的，流體 a 流量變化后得到加強(qiáng)。這種影響很明顯是按流體 b 的溫度反應(yīng)表現(xiàn)在
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