論述與研究冷卻塔熱力計算的數(shù)學模型王啟山(天津城市建設學院 )摘要以麥克爾焓差理論為基礎 , 建立了便于使用計算機技術的冷卻塔熱力計算數(shù)學模型 ,重點解決了數(shù)值積分、精度控制、氣水比的最大合理取值區(qū)間及氣水比設計值的求定等。為冷卻塔的設計和校核提供方便而又準確的計算方法。關鍵詞 冷卻塔 ; 熱力計算 ; 焓差 ; 數(shù)學模型1概述冷卻塔熱力計算的意義在于推行循環(huán)用水、節(jié)約水資源、節(jié)省能耗和建設投資 , 而編制計算機軟件則可提高工程設計計算的速度和質(zhì)量。冷卻塔內(nèi)熱水與空氣之間既有熱量傳遞又有質(zhì)量傳遞 , 德國的麥克爾 (M 1 成功地引入了劉易斯數(shù) (L ew um 把傳熱與傳質(zhì)統(tǒng)一為焓變 , 從而建立了麥克爾焓差方程 : Bx v (i- i) 1)式中 微元容積填料在單位時間內(nèi)由水向空氣傳遞的焓 , kJ v 與含濕量差有關的淋水填料容積散質(zhì)系數(shù) , kg m 3 溫度與塔內(nèi)該點水溫相同的飽和空氣的焓 , 塔內(nèi)該點空氣的焓 , kJ 淋水填料微元容積 ,m 3以式 (1) 為基礎建立了冷卻塔熱力計算的基本方程 :Bx i (2)式中 V 淋水填料容積 ,m 3Q 水量 , kg 水的比熱 , K 蒸發(fā)水量散熱系數(shù)進、出塔水溫 , d t進、出該微元填料水的溫差 , 其它符號同前式 (2)右邊是由進、出塔水溫及空氣、氣象參數(shù)決定的 , 它表示了冷卻任務的大小或冷卻的難易程度 , 常稱冷卻數(shù)或交換數(shù) , 用 N 來表示 ; 方程左邊為選定的淋水填料所具有的冷卻能力 ,稱為特性數(shù) , 用 N 來表示 , 它又可表示為氣水比的函數(shù) :N = 3)式中 K氣水比 , kg d 淋水填料的實驗常數(shù)冷卻塔熱力計算的第一類問題是求得在特定冷卻任務下所需要的氣水比 , 據(jù)此確定塔體尺寸及風機。以往是采用作圖的方法 , 繪出 曲線 , 二曲線之交點所對應的 D。這種計算法不僅計算繁瑣、工作量大 , 而且也不準確 , 因此尋求直接通過計算求得 計算機技術日益普及的今天 , 能直接求解滿足式 (2)的 中國給水排水 1996 V o l. 12 N o. 5間的后半段 , 而原區(qū)間變?yōu)?( , 如圖3c 所示。無論那種情況 , 均使原區(qū)間 ( 減半 , 并保持為開區(qū)間。取新區(qū)間的中點值作為 16) , 重復上述計算直至滿足精圖 3 . 4 精度控制當上述計算次數(shù)達到 n 次后 , 2n , 若滿足KB A 表明 在 左邊 , 如圖 2 所示 , 表明 D , 見圖 2, 這時應舍去區(qū)6 中國給水排水 1996 V o l. 12 N o. 5 M N S O R 11)W i Q a n re ng c l m fo r do is in T is in ry p of p It n m is r in l to lm by yw o l m do L O F R C 14)Q e bs c tA m of er ic by is up in th on w on so p s as p l, m um of w of of w T h is p a m fo r up yw o T ic A m 信息 給排水 準圖集庫的內(nèi)容和結構計算機技術的 準圖集 , 是以計算機繪圖為服務對象 , 以磁介質(zhì)或光電介質(zhì)為載體、范圍更大、內(nèi)容更豐富的大規(guī)模圖形文件庫。它可包括已有的標準圖集和目前還難以出標準圖的含多個變數(shù)的標準圖集庫。這個圖集庫由 統(tǒng)調(diào)用 , 經(jīng)設計人員根據(jù)具體工程情況編輯修改后成為施工圖。1內(nèi)容包括基本部分和擴展部分?；静糠职?3 等常用內(nèi)容 , 以及現(xiàn)行全國通用圖集 8和 列現(xiàn)行標準圖集次常用部分、非現(xiàn)行標準圖集部分 , 如典型的建筑給排水系統(tǒng)圖、大樣詳圖等以及新技術、新設備、新工藝安裝圖等。這部分圖庫給出的標準圖不一定是完整的 , 由設計選用人根據(jù)具體工程設計重新標注尺寸、縮放全體或局部圖形 , 形成具體的完整的施工圖。2圖庫的結構圖庫與現(xiàn)行標準圖集的內(nèi)容編排順序相一致 , 以便平行發(fā)行參閱對照。其庫結構應以樹枝狀結構為主 , 以便計算機屏幕菜單定義便捷、方便使用。主菜單項目避免過多 , 可把 定義為一級菜單 , 把 、 、 定義為二、三級菜單 , 以此類推。當二、三級菜單內(nèi)容少時可將其合并在一起組織 , 把現(xiàn)行全國標準圖集增加的內(nèi)容編入相應編號的后面。標準圖文件格式應為不可編輯格式 , 另設一個格式轉(zhuǎn)換功能 , 調(diào)用時生成可編輯的標準圖文件的副本圖形文件。圖庫設自擴充功能 , 允許用戶根據(jù)自己的需要補充圖庫內(nèi)容。標準圖文件生成供用戶編