换热器计算器
DX 冷凝器：Rating、Sizing 与出口状态检查
根据实际排热量、达到的过冷度、制冷剂出口状态及压降诊断评估风冷翅片管冷凝器。
修订日期
1. 计算范围
DX Condenser 模拟管内制冷剂向空气放热。移动边界模型将可用表面分配给去过热、冷凝和液体过冷区。如果工况未达到某一阶段，相应区域可能不存在；列出三个区域并不保证出口为液体。
热模型采用流量均匀的平均回路纯交叉流近似，并非逐排模拟。不求解深度方向排间相互作用、制冷剂温度滑移、重力或压力与温度耦合变化。这些影响需要独立工程核查。
2. 选择 Rating 或 Sizing
Rating 使用输入的制冷剂质量流量和指定几何。设置工质、冷凝温度、入口气体温度、目标过冷度、回路数与质量流量。即使无法完全冷凝，求解器也保持该流量。
Sizing 根据目标冷凝排热量确定流量：mdot = Q_target / (h_in − h_target_out)。焓差包含去过热、冷凝和要求的过冷过程。目标应为循环计算给出的制冷负荷加压缩机热量/功率，而不是仅填蒸发器负荷。
Sizing 仍然检查您输入的几何，不会自动选择排数、宽度或管数，也不会降低流量以掩盖能力不足。请自行修改几何或工况后重新计算。实际能力和过冷度可能低于或高于目标。
3. 正确输入工况与单位
设置和单位选择器控制显示单位。不要把 kg/h 的数值直接粘贴到 kg/s 字段。选择支持的工质，并查看 Tcond 对应的物性面板。冷凝温度必须位于该工质支持的亚临界表格范围内；本计算不适用于跨临界气体冷却器。
| 输入 | 使用方法 |
|---|---|
| 风量、入口温度、相对湿度、海拔 | 使用实际进风条件。相对湿度输入 %；海拔决定显示的大气压力。 |
| Tcond 与 Tin_gas | 绝对温度，常用 °C。Tin_gas 不得低于 Tcond。过热度为 Tin_gas − Tcond；表单要求气体温度，而不是单独的排气过热度。 |
| 过冷度 | 温差，常用 K，必须非负。这是目标，不是保证的出口状态。 |
| 质量流量 / 目标排热量 | Rating 输入流量，常用 kg/h；Sizing 输入功率，常用 kW。以字段旁显示单位为准。 |
| 内部计算 | 转换为 m³/s、m、kg/s、W、Pa；温度用 °C，温差用 K。 |
4. 设置盘管与回路网络
C_air、C_dsh、C_cond 和 C_sc 是校准乘数，不是能力目标。内外污垢热阻使用 m²K/W，必须非负。校准需要独立的实测或参考工况，能量平衡闭合本身不是校准数据。引擎中的流量分配不均系数只降低传热导度，不减少制冷剂质量流量。
- 选择管型排列、管材、翅片材料及 plain、wavy 或 louver 翅片。管型提供管径、壁厚和管间距。
- 输入每排实际管数、迎风宽度、整数深度排数、翅片密度和厚度。检查计算高度；外壳余量不能作为额外有效管数。
- 回路数必须为正整数且不超过实际总管数。检查统一回路网络及 S1/S2 分配；在提供控制的位置逐个系统编辑。
- 更改热几何、流量或回路后重新计算，并先阅读备注再比较方案。
5. 阅读实际排热量、状态和区域
- Q_total 为实际排热量，即 Q_dsh + Q_cond + Q_sc。对比所需排热量和负荷缺口；Sizing 还应检查带正负号的目标误差。
- 同时查看 achievedSubcool_K、targetMet 和出口相态。出口可能为 superheated、two_phase、saturated_liquid 或 subcooled。不要直接用 Tcond 减目标过冷度当作实际出口温度。
- 两相区干度是蒸气质量分数。null 不表示干度为零的液体，需结合相态和温度判断。
- 区域百分比表示回路长度/表面积比例，不是热负荷比例。旁边显示的容量才是各区实际热量。
- 检查出风温度/相对湿度、迎面风速、空气 ΔP、传热系数及翅片和表面效率。本干式排热模型保持空气含湿量不变。
- 能量平衡误差比较实际空气侧与制冷剂侧热量。接近零不证明目标达成、冷凝完全或与实验室结果一致。
6. 真实物性与压力限制
在具备数据时，单相焓采用本地 CoolProp 过热蒸气/过冷液体网格，propertyModel 为 coolprop_grid。超过网格过热度或过冷度范围时延伸最后区间，并给出备注。没有合适网格时使用 constant_cp_fallback，即饱和比热近似；单相热量仅供参考。
制冷剂估算 ΔP 包含平均回路各区长度、单相损失、冷凝摩擦、回弯、带符号的加速/动量恢复及网络中可用附件。它不是整套安装系统的完整压降计算。
热计算保持 Tcond 不变。satDrop_K 将估算压降换算为等效饱和温降，仅用于诊断，不会耦合重算能力或出口状态。当前温降超过 3 K 时警告，压降超过饱和压力 5% 时另给备注。大压降会使恒定 Tcond 计算高估能力。可评估增加回路或增大管径，然后重新检查换热和流速。
7. 处理未达标工况
| 提示 | 处理方法 |
|---|---|
| NO_CONDENSE | 未实现冷凝潜热排放。检查温差、进气状态、流量与可用导度，不应一律归因于面积不足。 |
| PARTIAL | 开始冷凝但未完成。查看出口干度/相态、缺口和备注，不可将出口视为液体。 |
| NO_SUBCOOL | 已完全冷凝，但未达到目标过冷度。复核面积/导度、风量、温差和规定流量。 |
| targetMet false / converged false | 比较实际热量、液体状态和实际过冷度。平衡闭合不能消除 Sizing 未达标。 |
| 输入或网络错误 | 检查流量/尺寸为有限正值，排数/回路为整数，壁厚/管距有效，湿度有效，污垢热阻和过冷度非负，工质温度在范围内。先修正显示的网络错误再计算。 |
8. 集管、出口与可选真实弯管
冷凝器使用气体供给集管和液体出口集管，不使用蒸发器分配器。默认竖直布置为上部入口朝上、下部出口朝下。请核对各系统位置、侧别、轴向位置和方向；选择顶部/底部出口并不等于创建弯管。
Manufacturer 详细控制位于二维图纸的集管面板以及 3D/生产的构造选项卡。二维、三维和 CAD 共用统一几何。可选管口弯曲由真实圆弧和末端直段组成，可按系统分别设置入口/出口。启用弯曲不会暗中移动轴向位置或改变管口尺寸。
弯曲必须从集管物理端点开始，方向需垂直于集管轴。角度为 1–170°；中心线半径须大于管口外径/2 + 0.000001 m 且不超过 5 m。末端直段须大于 5 mm 且不超过 5 m。半径与末端长度控件使用 mm。小于 90° 时末端仍为斜向，非法组合需自行修正。
路径长度包含圆弧和直段，但公共连接局部 K 值不变，弯曲专用局部损失未经校准。尺寸输出不验证完整 ΔP、回油、承压设计、焊接工艺或制造放行，也不意味着已定义异径接头或制造接头。
9. 工作区、保存与交付文件
使用计算、结果、二维图纸、3D、生产、报告、文件、成本工作区。修改后先重新计算再导出；旧结果或按目标工况绘制的图表不能证明实际出口状态。
Free 使用相同计算引擎，但不含保存和导出。Professional 增加保存、性能/数据报告与简单二维总尺寸。Enterprise 增加总体三维、批量计算和 REST。详细制造图、生产文件/CAD 及 MCP 仅限 Manufacturer；该计划也包含 REST。
Full Report 仅包含计划允许且有真实数据的章节：Professional 为性能/简单尺寸；Enterprise 可增加成本；Manufacturer 可按数据提供装配、回路、集管、成本和制造。不会生成缺失数据，也不会把原生 STEP/DXF 文件嵌入 PDF。成本基于配置或默认价格进行估算，并非商业报价。