حاسبات المبادلات الحرارية
ملف الماء المبرّد: المدخلات والأداء والتشخيص
قيّم ملفاً محدد الهندسة باستخدام CHW الحالي، وافهم التبريد الجاف والرطب وقارن النتائج بالحمل المطلوب.
تاريخ المراجعة
1. وظيفة الحاسبة الحالية
افتح /chw وحدد هواء الدخول وتدفق الماء ودرجة حرارة دخوله وهندسة الملف وتوزيع الدوائر. يقيّم زر الحساب هذا التكوين ويفتح النتائج. درجة حرارة الماء الراجع وحالة هواء الخروج والقدرة وفواقد الضغط مخرجات محسوبة.
لا يحتوي نموذج CHW الحالي أو مخطط مدخلاته على اختيار RATING/SIZING أو حقل قدرة مستهدفة أو بحث تلقائي عن الصفوف أو العرض أو الأنابيب لكل صف. للوصول إلى حمل مطلوب، عدّل تكويناً محدداً وأعد الحساب؛ الهدف مرجع للمقارنة الهندسية وليس مدخلاً للمحلّل.
يسير نموذج v6 عبر الصفوف بجريان متقاطع معاكس: يعبر الهواء الصفوف بالتتابع ويدخل الماء من صف خروج الهواء. يحل حالة السطح الجافة والرطبة وكفاءة الزعنفة. هذه تقديرات أداء وليست شهادة مختبرية أو تصريح تصنيع.
- تحقق من الوحدات في الإعدادات وأدخل نقطة التشغيل الفعلية؛ قيم المثال ليست متطلبات تصميم.
- اختر نمط الأنابيب والمواد وحدد الأنابيب لكل صف والعرض والصفوف وكثافة الزعانف وعدد الدوائر.
- راجع الدوائر واحسب ثم اقرأ القدرة ورطوبة الخروج والفواقد والتقارب والملاحظات معاً.
- أعد الحساب بعد تغيير المدخلات أو المسارات؛ النتيجة السابقة لا تصح لتوقيع مدخلات SI مختلف.
2. مدخلات الهواء والوحدات
أدخل التدفق الحجمي للهواء ودرجة البصيلة الجافة عند الدخول والرطوبة النسبية وارتفاع التركيب. تستخدم الصفحة RH وليس إدخال البصيلة الرطبة. أدخل RH بنسبة 0–100%؛ يستقبل المحلّل كسراً من 0 إلى 1. يتحول الارتفاع إلى ضغط جوي يؤثر في السيكرومترية والكثافة.
تتبع عناصر الوحدات التفضيلات العامة. اقرأ كل وحدة: m³/h وm³/s أساسان مختلفان، وفرق الحرارة ليس درجة حرارة مطلقة. الوحدات الداخلية m³/s و°C وPa. يعرض شريط المعلومات الضغط الجوي والرطوبة المطلقة.
- استخدم حالة الهواء عند مدخل الملف، بما يشمل أي خلط أو كسب حراري سابق ممثل في تلك الحالة.
- يجب أن يكون التدفق موجباً وأن تكون حرارة الماء الداخل أقل من حرارة الهواء الداخل.
- تصغر مساحة الوجه الفعلية فيرتفع معدل سرعة الوجه عند التدفق نفسه. تحقق من التصريف وحمل القطرات والضجيج والمروحة؛ الحاسبة لا تحدد مقاس حوض التصريف أو المروحة.
3. تدفق الماء والإيثيلين غليكول
اختر Mass Flow أو Volumetric Flow واملأ الحقل النشط. قد يظهر التدفق الكتلي بوحدة kg/h أو kg/s والحجمي بوحدة m³/h أو L/s وفق التفضيلات. يقدّم الوضعان تدفقاً كتلياً موجباً بوحدة kg/s للمحلّل. تبديل الاختيار لا يضمن تكافؤ القيمتين المخزنتين منفصلتين؛ راجع القيمة التي أصبحت نشطة.
عند الإدخال الحجمي: التدفق الكتلي = التدفق الحجمي × الكثافة. تحسب دالة التحجيم المائي المشتركة الكثافة عند حرارة دخول الماء وتركيز الغليكول المدخلين، قبل الحل. ويغذي تحويل حالة التصميم هذا سياق الشبكة والمجمّعات أيضاً؛ ليس تحويلاً بكثافة الخروج أو متوسط حرارة محلول مسبقاً.
التركيز هو 0–60% إيثيلين غليكول بالكتلة؛ 0% يعني الماء. لا يوجد اختيار للبروبيلين غليكول في CHW. لا تدخل نسبة حجمية ولا تفترض خصماً ثابتاً من القدرة. تغير العلاقات المحلية الكثافة والحرارة النوعية واللزوجة والموصلية، فتؤثر في انتقال الحرارة وفقد الضغط.
أدخل حرارة دخول الماء فقط. حرارة الرجوع وΔT نتائج وليستا زوج دخول وخروج مفروضاً. تقيد دوال الخواص حرارة الماء النقي إلى 0.01–100°C ومزيج EG إلى −30–100°C والتركيز إلى 0–60%. القيد عددي وليس تصريحاً بالتجمد أو الغليان أو التشغيل في كامل النطاق. تحقق منفصلاً من بيانات المورد وهامش الحماية من التجمد.
4. الهندسة والمسارات المائية
يوفر نمط الأنابيب القطر الخارجي وسماكة الجدار والتباعدين العرضي والطولي. اختر مواد الأنابيب والزعانف من القوائم الفعلية. أدخل الأنابيب الفعلية لكل صف والعرض المزعنّف والصفوف وكثافة الزعانف ونوعها (plain أو wavy أو louver أو slit). الارتفاع المزعنّف = الأنابيب لكل صف × التباعد العرضي؛ خلوص الغلاف أو المجمّعات لا يضيف أنابيب حرارية.
يعرض النموذج 1–100 أنبوب لكل صف و1–12 صفاً و1–50 دائرة و1–8 تمريرات. هذه حدود عناصر تحكم وليست ضمان قابلية تصنيع. تحفظ كثافة الزعانف بصيغة FPI ولو عرض العنصر تباعد الزعانف. تتضمن المدخلات المحفوظة سماكة الزعنفة ونسبة المساحة الحرة أيضاً، لكن نموذج CHW القياسي لا يعرضهما كعنصري تحرير منفصلين.
راجع المسار قبل الحساب. تمنع الشبكة القياسية غير الصالحة الحساب وتنتقل إلى الدوائر. عند صلاحيتها يحصل الحساب على المسارات المائية المشتقة منها. يشمل ΔP الماء مسار الأنابيب الحاكم وأكواع الرجوع والملحقات الممثلة في الشبكة؛ وليس فقد كامل حلقة المضخة المركبة.
يبقى حقل التمريرات القديم ظاهراً، لكن v6 لا يضرب طول الدائرة في التمريرات مرة أخرى. يتبع الطول الأنابيب المتسلسلة والمسار المقدم. زيادة الدوائر المتوازية قد تخفض السرعة وΔP لكنها قد تخفض انتقال الحرارة من جهة الماء أيضاً؛ أعد حساب القدرة.
5. المعايرة وحدود النموذج
يكشف قسم المعايرة المطوي معاملي انتقال الحرارة C_air وC_w، إضافة إلى f_fouling وf_maldistribution. الأخيران عاملا مساحة فعالة بلا أبعاد وليسا مقاومتي اتساخ بوحدة m²·K/W. يقيدهما v6 إلى 0.5–1 ويخفض المساحة الفعالة دون إنقاص تدفق كتلة الماء. استخدم بيانات معايرة مبررة، لا معاملات اختيرت لمجرد بلوغ الهدف.
يُحفظ approach_K للمشاريع القديمة لكنه أزيل من النموذج ويتجاهله v6. تُحل حرارة السطح من شبكة المقاومات؛ تغيير القيمة القديمة لا يفرض فرق اقتراب هواء الخروج.
يستخدم انتقال الحرارة الهوائي علاقة الزعنفة المستوية مع عوامل تعزيز تجريبية للأنواع الأخرى، لا علاقة موثقة مستقلة لكل شكل زعنفة. تشمل جهة الماء المعالجة الصفحية والانتقالية والمضطربة. خواص الغليكول هنا علاقات محلية؛ مسار CHW هذا لا يستدعي خدمة CoolProp أو REFPROP مباشرة.
6. قراءة التبريد الجاف والرطب والنتائج
القدرة الكلية = المحسوسة + الكامنة. SHR = المحسوسة / الكلية؛ تعرضه اللوحة كنسبة مئوية بينما يحفظه المحلّل كسراً من 0 إلى 1. في التشغيل الجاف تبقى نسبة الرطوبة ثابتة ولا يوجد مكثف وSHR يساوي 1. قد يتكثف الماء على جزء فقط من سطح الملف الرطب؛ تبين الملاحظات نسبة المساحة الرطبة والحمل الكامن ومعدل التكاثف.
يعتمد التكاثف على السطح المحلول مقارنة بنقطة ندى الهواء وليس وضعاً يختار يدوياً. اقرأ حرارة الخروج وRH ونقطة الندى معاً. ارتفاع RH وحده لا يثبت إزالة رطوبة كافية. إذا أصبح هواء الخروج المختلط فوق الإشباع قليلاً، يسجل المحلّل ضباباً ويقيد RH المبلغ عنها عند 100%؛ هذا ليس نموذجاً تفصيلياً للضباب أو انتقال القطرات.
تشمل النتائج حرارة رجوع الماء وΔT وΔP الهواء والماء وسرعة الوجه ومعاملات انتقال الحرارة وU الكلي وكفاءة الزعنفة ومتبقي الطاقة ومؤشرات التقارب والنظام. يتبع العرض تفضيلات الوحدات. داخلياً القدرة W والمكثف kg/s وΔP الهواء Pa وΔP الماء kPa؛ قد تذكر الملاحظات kW أو kg/h صراحة. لا تقارن وحدات مختلفة مباشرة.
يضيف ΔP الهواء الرطب سماحاً قدره 30% على الجزء الرطب إلى التقدير الجاف؛ توضح الملاحظات القيمة الجافة والنسبة الرطبة. تعامل مع الفواقد والمكثف كتقديرات تصميم وتحقق من هوامش المروحة والمضخة والتصريف منفصلاً.
7. الاقتراب من الحمل المطلوب
تعني ملاحظة oversized أن هواء الخروج المحسوب قريب من حرارة دخول الماء وفق معيار المحلّل. لا تثبت ملفاً أمثل أو احتياطياً مضموناً أو توصية اختيار تلقائية.
- حدد خارج الحاسبة الحمل الكلي والمحسوس ورطوبة الخروج المطلوبة والفواقد المسموحة وظروف الماء المتاحة.
- احسب الهندسة المرشحة عند ظروف الدخول نفسها. قارن الحمل الكلي وSHR معاً؛ استيفاء القدرة الكلية لا يضمن نزع الرطوبة أو حرارة هواء الإمداد.
- عند ارتفاع سرعة الهواء أو ΔP راجع مساحة الوجه والصفوف وكثافة الزعانف. وعند ارتفاع سرعة الماء أو ΔP راجع الدوائر والتدفق ونمط الأنابيب. غيّر فرضية واحدة في كل مرة ثم أعد الحساب.
- راجع حرارة الرجوع وΔT الجديدين مع المحطة الفعلية. لا تعامل حرارة الرجوع المرغوبة كمدخل CHW متاح.
- احتفظ بالمرشح المتحقق منه ومدخلاته وتحذيراته الدقيقة. بعد تطبيق مقترح دوائر راجع المسارات والأداء؛ تغيير الرسم وحده ليس نتيجة حرارية جديدة.
8. التشخيص والفحوص التصحيحية
اقرأ لوحة القرار وملاحظات المحرك معاً؛ فلهما قواعد مختلفة. التحذير دعوة للمراجعة لا حد قبول شامل. يبين الجدول محفزات ملاحظات المحرك الحالية بوحدات SI.
- إذا اختفت النتائج بعد التحرير فأعد الحساب؛ تُبطل النتائج القديمة عمداً.
- راجع المضخة والمروحة في النظام الحقيقي. تقدير هيدروليكا الملف لا يثبت مقاومة التآكل أو ΔP الكامل للنظام أو سلامة الضغط.
| الحالة | ما يجب فحصه |
|---|---|
| سرعة الماء >3.0 أو <0.3 m/s؛ Reynolds <4000 | وحدات التدفق النشط والغليكول والقطر والدوائر. قد تخفض السرعة المنخفضة واللزوجة المرتفعة انتقال الحرارة المائي. |
| ΔP الهواء >250 Pa؛ ΔT الماء <1 K | قدرة المروحة واستراتيجية تدفق المحطة؛ زيادة الماء لا تعالج دائماً نقص القدرة. |
| سرعة الوجه >3.5 أو <1.0 m/s | تدفق الهواء الحجمي ومساحة الوجه الفعلية؛ حمل القطرات أو ضعف الانتقال الحراري. |
| FPI >16 أو <8؛ الصفوف >8؛ أقل من 3 أنابيب في الارتفاع | التصريف ومقاومة الهواء وملاءمة الهندسة، دون فرض نطاق مفضل عام. |
| عدم التقارب أو خروج مختلط فوق الإشباع | نقطة التشغيل ووحدات المدخلات. لا تعتمد التصميم مع تحذير غير محلول. |
| دوائر أو عدد دوائر غير صالح | صحح الشبكة؛ يجب أن يقع العدد بين واحد وإجمالي الأنابيب الفعلي. |
9. الخطط والتقارير والتسليم
تستخدم Free محرك CHW نفسه مع حدود الاستخدام الحالية، دون حفظ أو تصدير. تضيف Professional حفظ المشاريع وتصدير الأداء والبيانات وعرض 2D عام بسيط. تضيف Enterprise عرض 3D عاماً والحسابات الدفعية وREST. تتطلب تفاصيل التصنيع وملفات الإنتاج وMCP خطة Manufacturer؛ يتاح REST لخطتي Enterprise وManufacturer.
استخدم مناطق الحساب والنتائج ورسم 2D و3D والإنتاج والتقرير والملفات والتكلفة وفق الصلاحية. يشمل Full Report الأداء والأبعاد البسيطة في Professional؛ وتضيف Enterprise تكلفة الملف عند توفر BOM فعلية؛ ويمكن أن تتضمن Manufacturer فصول التجميع والدوائر والمجمّعات والتكلفة والتصنيع المتاحة. يُبلغ عن البيانات الناقصة والهندسة غير المدعومة ولا تُختلق. لا يضمّن PDF ملفات STEP/DXF كملفات CAD تصنيع.
قبل التسليم أعد حساب المدخلات الحالية وراجع التحذيرات ولغة التقرير ووحداته وهوية الشركة وشعارها. التكلفة تقدير بالأسعار المدخلة أو الافتراضية المعلّمة، وليست عرض مورد. الرسم البُعدي لا يتحقق من ضغط التصميم أو إجراء الوصل أو مطابقة المواد أو تصريح التصنيع.
