1.一种单通错流换热器的显式传热计算方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:步骤1.已知热流的热容流率CPH和冷流的热容流率CPC的比值,根据公式(1)计算出热容流率之比R;
其中,CPH为热流体的热容流率,即质量流量与比热容的乘积;CPC为冷流体的热容流率,即质量流量与比热容的乘积;
步骤2.已知冷流的热容流率CPC,总传热系数U,传热面积A和换热器串联的单元个数NSHELLS,根据公式(2)计算出G参数:其中,U为总传热系数;A为传热面积;NSHELLS为串联的换热器单元个数;
步骤3.已知步骤2中计算出的G参数和步骤1中计算出的热容流率之比R,根据公式(3)计算D参数:步骤4.已知步骤2中计算出的G参数,步骤3中计算出的D参数和步骤1中计算出的热容流率之比R,根据公式(4)计算出单通错流换热器的有效因子P1-1:步骤5.已知单通错流(一侧流体混合、另一侧流体不混合)换热器的有效因子P1-1和热容流率之比R两个参数,根据公式(5)求出温差修正系数FT,对单通错流(一侧流体混合、另一侧流体不混合)换热器,FT的表达式为:其中,R≠1;
步骤6.根据总传热系数U,传热面积A,热容流率之比R,冷流体的热容流率CPC和温差修正系数FT,根据公式(6)求出X参数:步骤7.已知热冷物流的进口温度TH1、TC1、热容流率之比R和步骤6计算得到的X参数,根据公式(7)和(8)求出热、冷物流的出口温度TH2,TC2:(R-1)TH1+R(X-1)TC1+(1-RX)TH2=0 (7)(X-1)TH1+X(R-1)TC1+(1-RX)TC2=0 (8)其中,TH1为热流体的入口温度;TH2为热流体的出口温度;TC1为冷流体的入口温度;TC2为冷流体的出口温度;对操作型传热问题,已知进口温度TH1和TC1以及U、A、CPH和CPC,则联立公式(7)和(8),求解出口温度TH2和TC2;
步骤8.根据热平衡方程,根据热流体的热容流率CPH或冷流体的热容流率CPC,热冷物流的进出口温度TH1,TH2或者TC1,TC2,采用公式(9)求解换热器的传热量Q:Q=CPH(TH1-TH2)或Q=CPC(TC2-TC1) (9)。