AMESim中开窗片与波纹片换热器仿真对比研究
匡细细
(珠海格力电器股份有限公司，珠海 519000)
摘要
目前制冷行业空调换热器上采用的翅片类型有开窗片和波纹片两种。开窗片换热性能优但风阻较大,波纹片风阻较小换热效果稍差,两种片型的换热器各有优劣势，本文将通过AMESim模拟仿真平台搭建换热器仿真模型，采用标定的换热器换热系数和压降系数,对比分析相同机组两者在换热能力和系统冷媒压降的具体差异。
关键词开窗片波纹片换热能力压降对比
作者简介：匡细细，（1992- ），男，初级工程师。1278630351@https://www.doczj.com/doc/8f4386304.html,
1.蒸发器模型建立
蒸发器结构参数如下表1所示，制冷剂侧和空气侧模拟条件及参数保持一致，通过在A MESim中设置标定的换热器不同换热系数和冷媒压降系数区分开窗片和波纹片。通过固定冷媒流量调节进风风量分别对比翅片片型的蒸发器的换热能力和系统冷媒压降，模拟数据见下表2。
图 1
表1 蒸发器结构参数及模拟条件
蒸发器机组配置及模拟条件
尺寸mm（长*高*厚）1389*304.8*50.8
排数/片距mm/片厚mm4/1.6/0.105
管径mm/管列距mm7.94/22*19.05
进风干/湿球温度℃27/19
冷媒出口压力bar10
冷媒进口干度0.2
冷媒出口压力9
表2 固定冷媒流量模拟结果对比
22000.064482510533104440.84 5.8802 5.6591 3.76 20000.064482510478104880 5.8619 5.5394 5.50 18000.06448251044410289 1.48 5.8439 5.6426 3.44 16000.06448251031410194 1.16 5.8140 5.6334 3.10 14000.06448251018310033 1.47 5.7783 5.6211 2.72 12000.064482599409756 1.85 5.7344 5.6038 2.28
螺旋板式换热器结构及性能 1、本设备由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。 2、在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。 3、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。 4、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。 5、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广。 6、单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。混合组合：一个通道并联，一个通道串联。 螺旋板式换热器的基本参数： 1.螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6，1，1.6、 2.5Mpa（即原6、10、16、25kg/cm）（系指单通道的最大工作压力）试验压力为工作压力的1.25倍。 2.螺旋板式换热器与介质接触部分的材质，碳素钢为Q235A、Q235B、不锈钢酸港为SUS321、SUS304、3161。其它材质可根据用户要求选定。 3.允许工作温度：碳素钢的t=0-+350℃。不锈钢酸钢的t=-40-500℃。升温降压范围按压力容器的有关规定，选用本设备时，应通过恰当的工艺计算，使设备通道内的流体达到湍流状态。（一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec）.设备可卧放或立放，但用于蒸气冷凝时只能立放；用于烧碱行业必须进行整体热处理，以消除应力。 螺旋板式换热器防堵塞原理 螺旋板式换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，主要体现在： 1.因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉； 2.因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。 螺旋板换热器的分类 螺旋板换热器分为可拆分螺旋板换热器和不可拆分螺旋板换热器。不可拆式螺旋板换热器的结构比较简单，螺旋通道的两端全部焊死。可拆式螺旋板换热器.除螺旋通道两端的密封结构以外，其他与不可拆式完全相同。为达到机械清洗的目的，可拆式螺旋通道，一端敞开，用平板盖和垫片密封，以防止流体漏到大气中或同一通道内的流体短路。为了提高螺旋板的承压能力，在板与板之间用定距柱支撑。筒体上的流体进出口有法向接管和切向接管两种。中国普遍使用切向接管,它的流体阻力小,杂质容易被冲出。使用回转支座比较方便，可使换热器立放或卧放。换热的A、B流体分别流过螺旋板的两侧，其中的一种流体沿螺旋通道由外向内，至中心出口流出；而另一种流体则沿螺旋通道由中心进口，由内向外流出。两种流体呈纯逆流方式流动。螺旋板换热器最大结构尺寸为：板宽1800毫米，外径1700毫米，传热面积250米，板与板之间的距离20毫米。允许最高操作压力可达 2.5兆帕。工作温度由选用的材料而定，材料大多用碳钢、不锈钢、铝、铜和钛。
波纹管换热器性能及效益分析 晨怡热管2008-5-20 0:10:51 1、引言 换热器是热能交换的主要设备，在热电联产、集中供热、石油化工、油品输送、冶金、轻工及宾馆、医院等领域具有广泛的应用。下面我要分析介绍的波纹管换热器，是我公司根据客户要求及借鉴外来经验设计研制的换热器，是一种新型的高性能的热交换器，是换热器家族中一个高新技术产品，也是我国自己研制与应用的唯一具有竞争力及优越性能的换热器。其具有高效、安全、可靠、节能、不易堵漏、密封周期长的，综合性优点，尤其适合在高温、高压的条件下实用。 本文根据传热学原理，对波纹管换热器的结构特点，进行了详细的理论及技术性能分析、经济效益和社会效益的分析。对今后压力容器行业换热器产品的更新改造有着较大的借鉴意义。 2 波纹管换热器的主要结构特点 2.1 传热原理 我们先来分析一下间壁两侧流体热交换过程:流体在圆管内流动时，分层流层和湍流层，介质在管内各点的速度随该点与管中心的距离而变，距离管壁附近流速最慢，为层流层，越离管壁较远处，流速越快，为湍流层。 物质间热交换过程有三种：热辐射、对流传热和热传导。化工中常遇到的是温度不太高的流体间的热交换问题,此时辐射传热通常可不予考虑。热量自热流体传到间壁表面的一侧,或 自间壁另一侧表面传给冷流体,都属于对流传热。对流传热是在流体流动的过程中发生的热量传递现象,所以和介质流动的情况密切相关。即使是在湍流流动的情况下，流体主流中由于旋涡丛生，流体各部分相互混合，所以热阻很小，从而在和流体流动方向垂直的截面上，湍流中心区各点流体之间的温度趋于一致；但在紧靠壁面处，总有一层流体膜顺着壁面作层流流动，称为层流底层。在冷流体一侧，热量在传入冷流体主体之前，必须首先通过它。由于通过这层流体膜的传热是以导热方式进行的，所以流体膜虽薄，却是对流传热的主要热阻，温度降也主要集中在层流底层中。 图1为对流传热时沿热流方向的温度分布情况示意图。图中F1F1与F2F2为层流底层的界面，T`为热流体中心温度，也即最高温度，t`为冷流体中心温度，也即最低温度。在热流 体的湍流主体中，由于流体质点充分混合，温度基本上是一致的，即图中T`。在层流底层内，由于热阻较大，温度急剧由Tb下降到Tw。在层流底层和湍流主体之间，存在一个温 度逐渐变化的区域，称为过渡区，其中温度由T`下降到Tb。再往左通过管壁，因其材料通常为金属，热阻很小，因此，管壁两侧的温度Tw和tw相差很小，此后在冷流体内，又顺 次通过层流底层、过渡区而到达湍流主体，温度由tw经tb下降到t`。图中曲线twtbt`和曲线T`TbTw的意义相似。
本教程主要解决AMEsim R13联合仿真过程中SimuCosim生成失败问题。 VS2010(C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0) AMEsimR13(C:\AMESim) 注:先安装VS。
编辑还是新建记不清了，有就编辑，没有就新建。 用户变量（注，根据自己软件的安装路径对应修改） PACH C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\Tools;C:\Program Files
(x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\VC\bin; MSSDK C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\SDK;C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0\DIA SDK; 系统变量 PACH %AME%;%AME%\win32;%AME%\win64;%AME%\sys\mingw32\bin;%AME%\sys\mpich\mpd\bin ;%AME%\sys\cgns;%AME%\sys\python\win32;%SystemRoot%\system32;%SystemRoot%;%Syste mRoot%\System32\Wbem;%SYSTEMROOT%\System32\WindowsPowerShell\v1.0\; AMEsim设置
参数模式
1、我们先要确定所使用的电脑上已经安装版本匹配的软件，必要的软件是visual stdio也就是vc++，我使用的vs版本是2010；MatlaB，我使用的是2011b； amesim，我使用的是amesim 12.0版本。PS：这几个版本的匹配情况请参阅LMS那边提供的帮助文档。 2、在默认版本安装成功的情况下，我们来设置一下环境变量： （1）我们要是设置用户变量：1）变量名：MatlaB，值为：D:\Program Files\MATLAB\R2011b，如图所示 2）设置第二个用户变量，变量名：Path，值为：D:\Program Files\MATLAB\R2011b\bin\win64，如图所示 那么，我们默认以上两个用户变量已经设置完毕。 （2）我们设置系统变量，我们找到系统变量的Path变量，点击编辑
这里我建议把系统变量的Path复制出来检查一下几个变量是否已经添加 C:\Program Files\Microsoft HPC Pack 2008 R2\Bin\; %AME%; %AME%\win32; %AME%\win64; %AME%\sys\mingw32\bin; %AME%\sys\mpich\mpd\bin; %AME%\sys\cgns; %AME%\sys\python\win32; C:\Program Files (x86)\Intel\iCLS Client\; C:\Program Files\Intel\iCLS Client\; %SystemRoot%\system32; %SystemRoot%; %SystemRoot%\System32\Wbem; %SYSTEMROOT%\System32\WindowsPowerShell\v1.0\; C:\Program Files\Intel\Intel(R) Management Engine Components\DAL; C:\Program Files\Intel\Intel(R) Management Engine Components\IPT; C:\Program Files (x86)\Intel\Intel(R) Management Engine Components\DAL; C:\Program Files (x86)\Intel\Intel(R) Management Engine Components\IPT; d:\Program Files\MATLAB\R2011b\runtime\win64; d:\Program Files\MATLAB\R2011b\bin; D:\abaqus6134\Commands;D:\Program Files\MATLAB\R2011b\bin\win64; D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio 10.0这个可能需要动手自己添加
Amesim 与 matlab 联合仿真参数设置 实验软件平台 Matlab2009a , amesimR8a , VC6.0企业版 步骤: 1 将 VC++中的 "vcvar32.bat" 文件从 Microsoft Visual C++目录(通常 是 .\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin中拷贝至 AMESim 目录下。 2 设置环境变量:我的电脑 -〉属性 -〉高级 -〉环境变量。设置 AMESim 环境变量:变量名 AME , 值为其安装路径如安装在 C 盘中则值为 C:\。设置 Matlab 环境变量:变量名MATLAB 值为 D:\MATLAB701。确认在系统变量 PATH 中包含系统安装目录C:\WINNT\System32 3 在 Matlab 的目录列表里加上 AMESim 与 Matlab 接口文件所在的目 录 %AME%\matlab\amesim。 File-〉 Set Path-〉 Add Folder 加上 C:\AMEsim\matlab\amesim。 (注意 amesimR8A 是 将 %AME%\scripting\matlab\amesim设置到 MATLAB 路径中 4 将联合仿真的许可证文件 licnese.dat 拷贝到 AMESim 安装目录下的 licnesing 文件夹中 5 确认是否在 AMESim 中选择 VC 作为编译器。具体操作在AMESim-〉 Opions-> AMESim Preferences->Compilation/Parameters中。 . 在MATLAB 命令窗口中输入命令 Mex -setup , 选择 VC 作为编译器。 如果上面设置成功下面不用看 下面给出 amesim4.0版本设置方法 为了实现二者的联合仿真,需要在 Windows2000或更高级操作系统下安装Visual C++ 6.0,AMESim4.2以上版本与 MATLAB6.1上版本 (含 Simulink
螺旋板式换热器 螺旋板式换热器：主要由两张平行的薄钢板卷制而成，构成一对相互隔开的螺旋形流道。冷热两流体以螺旋板为传热面相间流动，两板之间焊有定距柱以维持流道间距，同时也可以增加螺旋板的刚度。在换热器中心设有中心隔板，使得两个螺旋通道隔开。在顶部和底部分别焊有盖板或封头和两流体的出、入接管。一般有一对进出口是设在圆周边上(接管可以为切向或径向)，而另外一对则设在圆鼓的轴心上。 螺旋板式换热器是一种高效换热设备，适用汽-汽、汽-液、液-液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。由于用途不同，螺旋板换热器的流道布置和封盖形式有以下几种结构型式。不可拆式（I型）螺旋板式及可拆式（II型、III型）螺旋板式换热器。 “I”型结构：两个螺旋流道的两侧完全焊接密封，所以又称为不可拆结构，因而具有较高的密封性。两流体在流道长均作螺旋流动。冷流体从外流向中心，热流体从中心流向外，完全是逆流。由于流体是在单流道中流动，流动分布情况良好，这种形式主要用于液体与液体。 “II”型结构：在这种型式中，一种流体在螺旋流道中进行螺旋流动，另一种则在另一螺旋流道中进行轴向流动。所以轴向流道的两侧是敞开的，螺旋流道两侧则焊接密封。这种型式适用于两种介质流率差别很大的情况，通常用作冷凝器、气体冷却器等。 “III”型结构：在这种型式中，一种流体进行螺旋流动，另一种则进行轴向流动和螺旋流动的组合。适用于蒸汽的冷凝冷却，蒸汽先进入轴流部分，当冷凝后体积减小时，才转入螺旋流道以进一步冷却。 其特点是有一端管板不与外壳相连，可以沿轴向自由伸缩。这种结构不但完全消除了热应力，而且由于固定端的管板用法兰与壳体连接，整个管束可以从壳体中抽出，便于清洗和检修。螺旋板换热器的直径一般在1.6m以内，板宽200～1200mm，板厚2～4mm。两板间的距离由预先焊在板上的定距撑控制，相邻板间的距离为5～25mm。常用材料为碳钢和不锈钢。
Amesim与matlab 联合仿真参数设置 实验软件平台 Matlab2009a，amesimR8a ，VC6.0 企业版(英文版) 步骤： 1 将VC++中的"vcvar32.bat" 文件从Microsoft Visual C++目录（通常是.\Microsoft Visual Studio\VC98\Bin 中）拷贝至AMESim 目录下。 2 设置环境变量：我的电脑- 〉属性-〉高级- 〉环境变量。设置AMESim环境变量：变量名AME，值为其安装路径如安装在 C 盘中则值为C:\+amesim 安装路径。设置Matlab 环境变量：变量名MATLAB值为D:\MATLAB，此处我安装的matlab 在D 盘根目录下。确认在系统环境变量PATH 中包含系统安装目录C:\WINDOWS\system32 3 在Matlab 的目录列表里加上AMESim 与Matlab 接口文件所在的目录%AME%\matlab\amesim。File- 〉Set Path- 〉Add Folder 加上需要联合仿真的amesim文件目录和C:\AMEsim\matlab\amesim(注意R8A版本是将%AME%\scripting\matlab\amesim 设置到MATLAB路径中）加入matlab 默认路径中 4 将联合仿真的许可证文件licnese.dat 拷贝到AMESim 安装目录下的licnesing 文件夹中 5 确认是否在AMESim 中选择VC 作为编译器。具体操作
在AMESim-〉Opions-> AMESim Preferences->Compilation/Parameters中。. 在MATLAB命令窗口中输入命令Mex -setup，选择VC 作为编译器 注意点： 1，Vc建议安装企业版而且是英文的，其第一次打开安装文件安装并不完全，重启动以后再次点安装文件，会出现于第一次安装文件不同的界面，就说明没有安装完全 2，Matlab 的安装目录和amesim的安装目录都不能在中文路径下，而去文件夹的名称不能有空格 3，联合仿真设置成功的标志: 可以运行amesim- 〉HELP- 〉GET AMESIM DEMO-〉interface- 〉amesimsimulink 下的范例 4，如果运行的现实找不到matlab bin 则说明系统环境变量中没有设置matlab 路径，设置方法见上面，再重启电脑，再次用amesim打开范例并到参数模式下，运行TOOLS-〉Start matlab，系统会调用matlab 程序，再在打开的matlab 中找到与amesim中打开的文件同目录且同名的.mdl 文件，在matlab 中运行仿真，如果没有错误则在amesim 中进入仿真模式打开相应的元件就可 以看到曲线（注意在amesim中不用运行仿真）
AMESim和ＡＤＡＭＳ 依托AMESim7.0与adams2007或2005联合仿真过程，除要用到这两中软件外还要安装完整版的vc++（注意不能要绿色版，要完整破解版）。 设置环境变量： 右键点击我的电脑>属性>高级>环境变量，在administration 用户变量栏下点“新建”，设置：变量名 AME_ADAMS_HOME 变量值填写你安装adams的安装路径（例如：D:\adams2005） 然后确定。在开始>运行栏中打cmd进入dos环境，输入 echo %AME_ADAMS_HOME% 注意echo后有空格，然后回车，显示你的adams安装路径（例如：D:\adams2005）说明正确。 下面总体说一下联合仿真过程，简单的说，是两种软件量与量的交换过程。首先在adams中会建立一个接受AMESim传来的量（f）驱动模型，然后从adams中输出一个模型量（w）传到AMESim。 建立adams模型: 首先建立一个工作文件夹，adams和AMESim的工作目录全部指向它，注意这个文件夹的名字和路径全部为英文不能有其他符号和字符，视频教程中建在c盘根目录下，命名aa。为了说明清楚，在这里仅建立了一个绕固定点旋转的杆件模型，在它和ground直接加入铰接关系，就是那个合页的连接关系，给它加入空间力矩。然后在build下选system elements>stable variable>new建立新的变量f（AMESim 输入扭矩），用同样的方法建立变量w（adam s输出角速度），并且设置w的值，从build下选system elem ents>stable variable>modify选择model中的w，设定f=值，点击三个小点的按钮进入function build，在下拉框中选择velocity，单击anglar velocity about Z，点击assist，在to marker 栏右键单击，选择marker>browse,选择part2 cm（杆中心点），OK，Ok，删掉原有的0，然后确定， 然后选择build>contral toolit>plant input在弹出对话框中，双击variable nam e栏，Database Navigator中选择f，OK；同样在build>contral toolit>plant output的Database Navigator中选择w为输出变量，OK！ 将前面设定的扭矩值设定为f，就是在那个fuction窗口中选data element>plant input. 从tool>plung manage>中选择control，调出control，在control下选择plant explorer，在plant input选择pinput1，在plant output选择poutput1，点确定。这时在aa文件夹下会出现三个文件*.inf, *.adm, *.cmd，其中*.inf文件包含了进行联合仿真时AMESim软件所需要的一些基本信息，如工作路径、文件名、输入输出变量的特征、状态变量数。*.cmd, *.adm分别是仿真运行时计算方式为交互式和批处理式所必须的数据文件，包含ADAMS求解器可读的信息，这些信息在运行仿真时，将输入到求解器。
管壳式换热器简介及分类 概述 换热器是在具有不同温度的两种或两种以上流体之间传递热量的设备。在工业生产中，换热器的主要作用是使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺流程规定的指标，以满足过程工艺条件的需要。换热器是化工、炼油、动力、食品、轻工、原子能、制药、航空以及其他许多工艺部门广泛使用的一种通用设备。在华工厂中，换热器的投资约占总投资的10%-20%；在炼油厂中该项投资约占总投资的35%-40%。 目前，在换热器中，应用最多的是管壳式换热器，他是工业过程热量传递中应用最为广泛的一种换热器。虽然管壳式换热器在结构紧凑型、传热强度和单位传热面的金属消耗量无法与板式或者是板翅式等紧凑换热器相比，但管壳式换热器适用的操作温度与压力范围较大，制造成本低，清洗方便，处理量大，工作可靠，长期以来人们已在其设计和加工方面积累了许多经验，建立了一整套程序，人么可以容易的查找到其他可靠设计及制造标准，而且方便的使用众多材料制造，设计成各种尺寸及形式，管壳式换热器往往成为人们的首选。 近年来，由于工艺要求、能源危机和环境保护等诸多因素，传热强化技术和换热器的现代研究、设计方法获得了飞速发展，设计人员已经开发出了多种新型换热器，以满足各行各业的需求。如为了适应加氢装置的高温高压工艺条件，螺纹锁紧环换热器、Ω密封环换热器、金属垫圈式换热器技术获得了快速发展，并在乙烯裂解、合成氨、聚合和天然气工业中大量应用，可达到承压35Mpa、承温700℃的工艺要求；为了回收石化、原子能、航天、化肥等领域使用燃气、合成气、烟气等所产生的大量余热，产生了各种结构和用途的废热锅炉，为了解决换热器日益大型化所带来的换热器尺度增大，震动破坏等问题，纵流壳程换热器得到飞速的发展和应用；纵流壳程换热器不仅提高了传热效果，也有效的克服了由于管束震动引起的换热器破坏现象。另外，各种新结构的换热器、高效重沸器、高效冷凝器、双壳程换热器等也大量涌现。 管壳式换热器按照不同形式的分类 工业换热器通常按以下诸方面来分类：结构、传热过程、传热面的紧凑程度、所用材料、
AMESim与ADAMS联合仿真 1.引言 AMESim（Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems）软件是由法国IMAGINE公司于1995年推出的多学科复杂领域系统工程高级建模和仿真平台，该软件不要求用户具备完备的仿真专业知识，采用面向系统原理图建模的方法，便于工程技术人员掌握和使用。机构动力学分析软件ADAMS (automatic dynamic of mechanical system)集建模、求解和可视化技术于一体,能有效分析和比较多种参数方案。运用AMESim与ADAMS的联合仿真，可以有效的对设备的动态过程进行分析，根据交互分析产生的结果来评价设备的性能，为了更加真实的符合实际情况，理论分析用来完成检验产生的数值结果。这种虚拟产品开发方法与得出的结论将对设计人员提供一定帮助。 通过AMESim/ADAMS之间的接口，有两种方式实现联合仿真： 1）将模型从一个平台中输入到另一个平台中，采用单一的积分器进行计算。 2）各个平台分别利用自己的积分器计算自己的模型，通过预先统一的通讯间隔进行信息交换。 2.软件环境要求： 首先AMESim软件需要4.2级以上版本； ADAMS需要2003级以上版本（含A/Control模块）。其次必须要有Microsoft Visual C++ 编译器。如果需要从ADAMS环境中使用接口，那么还强烈推荐Fortran编译器，这样可以将AMESim的模型编译成为ADAMS的子函数（Subroutine）。该接口支持的操作系统包括Windows、Sun、SGI和IBM。
波纹管换热器的选型指南 1水——水波纹管换热器的选型步骤 假设已知：加热水进口温度T1；进口温度T2；被加热水进口温度t1，出口温度t2，被加热水流量G2。则可按如下步骤进行选型： （1）计算所需换热量Q； （2）计算加热水流量G1； （3）根据换热量Q，初选波纹管换热器型号，查性能参数表得以下参数：换热面积A；管程流通面积Si；壳程流通面积S0。 （4）计算管程流速Vi及壳程流速V0； （5）根据Vi、V0由图6-35中曲线，查出ai及a0； （6）计算传热系数K值； （7）计算对数平均温差； （8）校核传热量，若满足要求即可，否则应选择新的型号，重复以上（3）至（8）的步骤。 （9）根据Vi、V0查压降曲线图6-36，得出Vi及V0情况下的压力降，看是否满足压力降的要求。若满足要求则说明选型正确，否则应重新选型，重复（3）至（9）的步骤。 2汽——水换热器的选型步骤 已经条件：饱和蒸汽压ps；饱和温度ts；循环水入口温度t1；出口温度t2；循环水流量G。按如下步骤进行选型： （1）计算换热量Q； （2）根据蒸汽压ps，换热量Q及循环水流量G，初步选型，并得到以下参数：1）换热面积A； 2）循环水流通面积Si。 （3）计算循环水流速Vi； （4）计算传热系数K。根据流速Vi查曲线图6-37，可以得到传热系数K。（5）计算对数平均温差△tm （6）校核换热量，若满足要求即可，否则重新选型，重复（2）至（6）的步骤。（7）根据流速Vi，查图6-36中曲线1，得出压力降△p，若在压力降允许的范围内，则选型正确，否则应重新选型，重复（2）至（7）的步骤。 3油——水、油——汽波纹管换热器的选型 油——水、油——汽波纹管换热器的选型相对而言，比较复杂，因为油的种类较多，其粘度高低不同，势必影响其传热效果。因此在波纹管换热器的选型上，本文只给出部分介质的传热系数值以供选择者参考。表6-11给出了轻油有机液等粘度较低介质的传热系数与流速之间的对应关系。表6-12给出了重油、重有机液等粘度较高介质的传热系数与流速之间的对应关系，仅供参考。根据给出的参考值，选型者可以计算出换热面积，然后根据换热面积来选择换热器。 4选型时应注意的几个问题 每个企业在编写自己产品选型样本或者产品说明书时，都有自己独特的方式。因此，用户在选型时，应详细阅读选型样本或说明书，在理解的基础上再加以选择，否则选择的型号有可能达不到使用要求，或者所提的要求又太高，无形中提
AMESim-Matlab 的联合仿真设置 1. 联合仿真的前期准备 1.1. AMESim 与Matlab 的版本匹配问题 AMESim 与Matlab 的联合仿真有两类接口： 接口（将AMESim 模型导入到Simulink 中） 接口（将Simulink 模型导入到AMESim 中） 两种不同的接口，对应的AMESim－Matlab 联合仿真的软件兼容列表，分别如图 1 和 2 所示。图中，"Probable"表示未经AMESim 官方测试，但仍然可以正常使用。"Yes"表示经AMESim 官方测试，确定可以正常使用。"No"表示该组合不能实现联合仿真。 如图 1 所示，"AMESim to Simulink" 接口对软件的版本要求较低，基本上AMESim Rev7（或者更高的版本）与Mablab R2007b （或者更高的版本）可以自由组合进行联合仿真。如果想使用"Simulink to AMESim" 接口，建议安装AMESim Rev11 以上的版本，Malab 只要求R2007b 以上即可。 图 1 "AMESim to Simulink" 接口 图 2 "Simulink to AMESim" 接口
1.2. Microsoft Visual C++编译器(VC++)的版本选择？ AMESim 支持的VC++版本分别如图1（32 位编译器），图2（64 位编译器）所示。 图 1 和图 2 中，"Probable"，"Yes"，"No"表示的意思同上。经测试，AMESim Rev9 可以正常调用VS2010 版的VC++(32 位)。另外，从图 1 中，可以看到，VC++ 6.0 不能支持AMESim Rev11 以上的版本。建议安装英文版的VC++编译器，便于联合仿真出错时，查看编译信息，寻找问题所在。中文版的VC++编译器，在联合仿真出错时，部分编译信息会显示为乱码。 1.3. AMESim、Matlab、VC++的安装顺序需要注意吗？ 建议的安装顺序为：先装VC++，Malab 和AMESim 的安装顺序任意，这样就能省去一些手动操作。AMESim 调用VC++编译器，需要事先将VC++编译器里的文件vcvars32.bat （32 位操作系统）或vcvars64.bat（64 位操作系统）拷贝到AMESim 的安装目录。如果先装VC++，后装AMESim，正常情况下，vcvars32.bat 文件会自动导入到AMESim 安装目录中。
波纹管换热器的选型指南 介绍一种简易的方法就可以对波纹管换热器进行选型。 1.水—水波纹管换热器的选型步骤如下： 假设已知：加热水进口温度T1；出口温度T2；被加热水进口温度t1，出口温度t2，被加热水流量G2。则可按如下步骤进行选型： （1）计算所需换热量Q； （2）计算加热水流量G1； （3）根据换热量Q，初选波纹管换热器型号，查性能参数表得以下参数：换热面积A；管程流通面积Si；壳程流通面积S0。 （4）计算管程流速Vi及壳程流速V0； （5）根据Vi、V0由图6-35中曲线，查出ai及a0； （6）计算传热系数K值； （7）计算对数平均温差； （8）校核传热量，若满足要求即可，否则应选择新的型号，重复以上（3）至（8）的步骤。 （9）根据Vi、V0查压降曲线图6-36，得出Vi及V0情况下的压力降，看是否满足压力降的要求。若满足要求则说明选型正确，否则应重新选型，重复（3）至（9）的步骤。 2.汽——水换热器的选型步骤： 已经条件：饱和蒸汽压ps；饱和温度ts；循环水入口温度t1；出口温度t2；循环水流量G。按如下步骤进行选型： （1）计算换热量Q； （2）根据蒸汽压ps，换热量Q及循环水流量G，初步选型，并得到以下参数： 1）换热面积A； 2）循环水流通面积Si。 （3）计算循环水流速Vi； （4）计算传热系数K。根据流速Vi查曲线图6-37，可以得到传热系数K。 （5）计算对数平均温差△tm （6）校核换热量，若满足要求即可，否则重新选型，重复（2）至（6）的步骤。 （7）根据流速Vi，查图6-36中曲线1，得出压力降△p，若在压力降允许的范围内，则选型正确，否则应重新选型，重复（2）至（7）的步骤。 3.油—水、油—汽波纹管换热器的选型： 油—水、油—汽波纹管换热器的选型相对而言，比较复杂，因为油的种类较多，其粘度高低不同，势必影响其传热效果。因此在波纹管换热器的选型上，本文只给出部分介质的传热系数值以供选择者参考。 表6-11给出了轻油有机液等粘度较低介质的传热系数与流速之间的对应关系。表6-12给出了重油、重有机液等粘度较高介质的传热系数与流速之间的对应关系，仅供参考。根据给出的参考值，选型者可以计算出换热面积，然后根据换热面积来选择换热器。 4.选型时应注意的几个问题： 每个企业在编写自己产品选型样本或者产品说明书时，都有自己独特的方式。因此，用户在选型时，应详细阅读选型样本或说明书，在理解的基础上再加以选择，否则选择的型号有可能达不到使用要求，或者所提的要求又太高，无形中提高了产品的造价。 4.1设计压力、设计温度、公称压力 波纹管换热器的管程、壳程压力可以任意组合，型号中给出的管程及壳程的压力是指公称压力，在确定最大允许工作压力时应查表6-13，或者已经最大允许工作压力，根据表6-13得
AMESim与ADAMS联合仿真操作说明 1.引言 AMESim（Advanced Modeling Environment for Simulation of engineering systems）软件是由法国IMAGINE公司于1995年推出的多学科复杂领域系统工程高级建模和仿真平台，该软件不要求用户具备完备的仿真专业知识，采用面向系统原理图建模的方法，便于工程技术人员掌握和使用。机构动力学分析软件ADAMS (automatic dynamic of mechanical system)集建模、求解和可视化技术于一体,能有效分析和比较多种参数方案。运用AMESim与ADAMS的联合仿真，可以有效的对设备的动态过程进行分析，根据交互分析产生的结果来评价设备的性能，为了更加真实的符合实际情况，理论分析用来完成检验产生的数值结果。这种虚拟产品开发方法与得出的结论将对设计人员提供一定帮助。 通过AMESim/ADAMS之间的接口，有两种方式实现联合仿真： （1）将模型从一个平台中输入到另一个平台中，采用单一的积分器进行计算。 （2）各个平台分别利用自己的积分器计算自己的模型，通过预先统一的通讯间隔进行信息交换。 2.软件环境要求 首先AMESim软件需要4.2级以上版本；ADAMS需要2003级以上版本（含A/Control模块）。其次必须要有Microsoft Visual C++ 编译器。 如果需要从ADAMS环境中使用接口，那么还强烈推荐Fortran编译器， 这样可以将AMESim 的模型编译成为ADAMS的子函数（Subroutine）。该接口支持的操作系统包括Windows、Sun、SGI和IBM。 3.AMESim与ADAMS接口操作 要成功使用接口， 必须在Windows中设置环境变量%AME_ADAMS_HOME%， 该环境变量的值为ADAMS的安装路径（例如C :\ADAMS2003。注意在ADAMS的安装路径中不能出现空格）。 如果需要从ADAMS环境中使用接口，那么还需要将dfvars.bat文件拷贝至AMESim的安装路径下。 3.1.在ADAMS中设置用于输入到AMESim的模型 在这种情况下，AMESim是主控软件，用户需要在AMESim中运行并控制ADAMS的仿真进程。从ADAMS输出到AMESim有两种方式： 1．共同仿真模式，AMESim通知ADAMS在给定的时间间隔提供它的输出。由ADAMS 自己来求解它的模型。 2．连续模式，AMESim从ADAMS输入完整的系统模型并将所有的方程集成起来在AMESim中求解，此时ADAMS只起到函数评估器的作用。 不管上述哪种模式，在ADAMS中的设置过程是一样的。 用户只需要在AMESim中选择是共同仿真方式或是连续模式输出方式。 3.1.1：创建/检查需要交换的变量。 在这个步骤中，用户需要检查一些状态变量的定义，使用这些状态变量作为两个软件间的交换变量。例如， 如果用在AMESim建立的液压作动器模型来驱动ADAMS中建立的机构模型， 那么这些变量就应该是力、位移以及速度等。事实上， AMESim需要根据位移和速度计算得到力。 ADAMS中的输出变量， 通常是速度和位移， 主要是使用ADAMS内部函数来定义；如AZ（）用于角度测量，WZ（）用于转速，DM（）用于位移。
螺旋板式换热器的换热原理、构造原理、特点 螺旋板式换热器是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。 螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。 螺旋板换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。两种介质的平均温差可以小至1℃，热回收效率可达99%以上。在相同压力损失情况下，螺旋板式换热器的传热是列管式换热器的3～5倍，占地面积为其的1/3，金属耗量只有其的2/3。因螺旋板式换热器是一种高效、节能、节约材料、节约投资的先进热交换设备。所以目前已广泛用于化工、石化、食品饮料、机械、集中供热、冶金、动力、船舶、造纸、纺织、医药、核工业和海水淡化及热电联产等工业领域，可满足各类冷却、加热、冷凝、浓缩、消毒和余热的回收等工艺的要求。 板式换热器的构造原理、特点： 板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。 小结： 总体来讲，板式换热器的换热系数要比螺旋板的高，但是螺旋板换热器造价低廉，更加适合工艺要求不严的水水换热！ 另外板式换热器分为可拆卸和全封闭型，前者可以通过拆卸进行清洗和维修，但是每次拆卸肯定要更换胶条，需要进行二次投资！而后者则应用于介质叫洁净的工况，无法拆卸。螺旋板式换热器它是由两张互相平行的薄金属板，卷制成同心的螺旋形通道。在其中央设置隔板将两通道隔开，两板间焊有定距柱以维持通道间距，螺旋板两侧焊有盖板和接管。两流体分别在两通道内流动，通过螺旋板进行换热。 （1）总传热系数高由于流体在螺旋形通道内受到惯性离心力的作用和定距柱的干扰，低雷诺数(Re=1400～1800)下即可达到湍流，允许流速大(液体为2m/s，气体为20m/s)，故传热系数大。如水对水换热过程K=2000～3000W/m2?K。 （2）不易结垢和堵塞由于流速较高且在螺旋形通道中流过，有自行冲刷作用，故流体中的悬浮物不易沉积下来。 （3）能利用低温热源由于流道长而且两流体可达到完全逆流，因而传热温差大，能充分利用温度较低的热源。 （4）结构紧凑由于板薄2～4mm，单位体积的传热面积可达到150～500m2/m3。 `主要缺点是操作压强不能超过2MPa，操作温度在300～400℃以下，另外因整个换热器焊为一体，一旦损坏检修困难。螺旋板换热器直径在1.5m之内，板宽200～1200mm，板厚2～4mm，两板间距5～25mm，可用普通钢板和不锈钢制造，目前广泛用于化工、轻工、食品等行业。 板式和螺旋式的区别，螺旋使用在温度高，压力大，粘度大的场合，而板式用天温度小于160，压力小于1.6MPA，粘度不是很大的场合，螺旋板的传热系数比板换低一半左右，具体得看介质参数来定。
换热器知识 波纹管换热器基本结构及适用范围 波纹管换热器的结构按管板、壳体及其配合部分的形式可分为固定管板式、浮头式、釜式。 波纹管换热器的基本结构及分类 U型管式四种结构型式，与管壳式换热器中的固定管板式、浮头式、釜式及U 型管式四种结构型式大体上相同，所不同的是内部主要传热元件（换热管）不同而已。波纹管换热器采用带波纹的换热管，而管壳式换热器采用光滑的直管作为换热管。具体选用哪种类型的换热器要根据工作条件全面衡量．同时应选择合适的流速来提高传热系数。 1．固定管板式波纹管换热器 这类换热器的特点是结构简单、紧凑，不堵不漏，运行平稳，安全可靠。换热管便于更换。在同样的筒体直径内，排管数目最多。管程可分成任何程数，可以改变程数来改变管内流体的流速。然而，壳程清洗比较困难，不能进行机械清洗。筒体与换热管之间的膨胀差由波纹管加以补偿，但补偿量不能太大。 固定管板式波纹管换热器适用于温度小干350℃、压为小于6.4MPa的场合，但最高温度与最大压力不能同时出现。 2．浮头式波纹管换热器 浮头式波纹管换热器的特点是管束可以随意从筒体内抽出，管束的膨胀不受筒体的约束，不会产生温差应力。膨胀量可大可小，管程可分成多管程，能在较高的温度和压力条件下工作。但这类换热器结构复杂，造价高，材料消耗大，在装配时要考虑换热管的受力情况，防止波纹换热管在不正常情况下工作。由于浮头端封头操作中无法检查，所以在制造、安装时要特别住意其密封性，否则易发生内漏。另外，管束与筒体之间的环隙较大，设计时要避免短路。 浮头式波纹管换热器几乎适用于任何场合，特别是壳程介质易堵易结垢的场合，此类换热器使用起来更加便利。 3．釜式波纹管换热器 釜式波纹管换热器上部设置适当的蒸发空间，同时兼有蒸发室的作用。蒸发室的尺寸由蒸汽的性质、选择的流速来决定。概算时一般取最大直径为小端直径的1.5~2倍，液面高度通常比最上部的管子至少高出500mm。这类换热器与浮头式相差不多，但制造起来比浮头式更难一些。相对来说，其费用也高一些。这类换热器主要应用于石化行业，重沸器是其应用的一个典型例子。对干不洁净的工作介质和压力高的情况均能适用。
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