ASPENPLUS壓力改變模塊的模擬,1,2,流體輸送模型(PressureChangers)的分類,泵Pump壓縮機Compr多級壓縮機MCompr閥門Valve管道Pipe管線Pipeline,3,Pump泵模型,1、泵（Pump)2、水輪機（HydraulicTurbine),Pump模型用于模擬泵和水輪機兩種單元設(shè)備,4,Pump模型參數(shù),Pump模型有五種工作方式：指定模型參數(shù)計算結(jié)果參數(shù),排出壓力所需（產(chǎn)）功率壓力增量所需（產(chǎn)）功率壓力比率所需（產(chǎn)）功率所需（產(chǎn)）功率排出壓力特性曲線所需（產(chǎn)）功率,5,最簡單的用法是指定出口壓力(Dischargepressure)，并給定泵的水力學(xué)效率(PumpEfficiency)和驅(qū)動機效率(DriverEfficiency)，計算得到出口流體狀態(tài)和所需的軸功率和驅(qū)動機電功率。,6,Pump特性曲線,標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計方法是使用泵特性曲線(Performancecurve)。特性曲線有三種輸入方式：,列表數(shù)據(jù)TabularData多項式Polynomials用戶子程序UserSubroutines,列表數(shù)據(jù)是最常用的輸入方式。,7,Pump特性曲線,8,Pump特性曲線,然后選擇特性曲線的數(shù)目，有三個選項：1、操作轉(zhuǎn)速下的單根曲線Singlecueveatoperatingspeed；2、參考轉(zhuǎn)速下的單根曲線Singlecurveatreferencespeed；3、不同轉(zhuǎn)速下的多條曲線Mutiplecurvesatdifferentspeeds.,9,在CurveData表單中輸入具體數(shù)據(jù)：1、特性曲線變量的單位Unitsofcurvevariables；2、每根曲線特性數(shù)據(jù)表如Headvs.flowtables；3、每根曲線的對應(yīng)轉(zhuǎn)速Curvespeeds；,10,Pump特性曲線,在Efficiencies表單輸入效率數(shù)據(jù)：,11,Pump特性曲線,當(dāng)泵的操作轉(zhuǎn)速與特性曲線的轉(zhuǎn)速不同時，還要輸入操作轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)：,12,PumpQNPSHR表,設(shè)計泵的安裝位置時，應(yīng)核算“允許汽蝕余量”NPSHRNetPositiveSuctionHeadRequired,其中：Hs為允許吸上真空度,13,在NPSHR表單中輸入NPSHR數(shù)據(jù),14,PumpNPSHA,根據(jù)安裝和流動情況可以算出泵進口處的“有效汽蝕余量”NPSHANetPositiveSuctionHeadAvailable在實際使用條件下，選擇的泵應(yīng)該滿足,15,從數(shù)據(jù)瀏覽器的Pump對象下選擇Results查看結(jié)果,16,Pump示例1,一水泵將壓強為1.5bar的水加壓到6bar，水的溫度為25C，流量為100m3/h。泵的效率為0.68，驅(qū)動電機的效率為0.95。求：泵提供給流體的功率、泵所需要的軸功率、以及電機消耗的電功率各是多少？,17,Pump示例2,一離心泵輸送流量為100m3/hr的水，水的壓強為1.5bar，溫度為25C。操作轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線如下：流量（m3/hr）70.090.0109.0120.0揚程（m）59.054.247.843.0效率（%）64.569.069.066.0求：泵的出口壓力、提供給流體的功率、泵所需要的軸功率各是多少？,18,Compr壓縮機模型,多變離心壓縮機（PolytropicCentrifugalCompressor)多變正排量壓縮機（PolytropicPositiveDisplacementCompressor)等熵壓縮機（IsentropicCompressor)等熵汽輪機（IsentropicTurbine),Compr模型用于模擬四種單元設(shè)備,19,Compr計算模型,Compr模塊提供八種計算模型：,標(biāo)準(zhǔn)等熵模型IsentropicASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多變模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多變模型PolytropicusingGPSAmethod分片積分多變模型Polytropicusingpiecewiseintegration正排量模型Positivedisplacement分片積分正排量模型Positivedisplacementusingpiecewiseintegration,20,Compr計算模型,21,Compr模型參數(shù),Compr模型有五種工作方式：指定模型參數(shù)計算結(jié)果參數(shù),排出壓力所需（產(chǎn)）功率壓力增量所需（產(chǎn)）功率壓力比率所需（產(chǎn)）功率所需功率排出壓力特性曲線所需（產(chǎn)）功率,22,Compr模型參數(shù),23,1、等熵效率IsentropicEfficiency對于壓縮機對于汽輪機,Compr效率,Compr模型有三種效率：,24,Compr效率,2、多變效率PolytropicEfficiency,25,3、機械效率MechanicalEfficiency壓縮機汽輪機,Compr效率,26,Compr特性曲線,壓縮機也用特性曲線表征其工作性能。特性曲線有四種輸入方式：,列表數(shù)據(jù)TabularData多項式Polynomials擴展多項式ExtendedPolynomials用戶子程序UserSubroutines,列表數(shù)據(jù)是常用的輸入方式！,27,Compr結(jié)果查看,從數(shù)據(jù)瀏覽器的Compr對象下選擇Results查看結(jié)果,28,Compr示例3,一壓縮機將壓強為1.1bar的空氣加壓到3.3bar，空氣的溫度為25C，流量為1000m3/h。壓縮機的多變效率為0.71，驅(qū)動機構(gòu)的機械效率為0.97。求：壓縮機所需要的軸功率、驅(qū)動機的功率以及空氣的出口溫度和體積流量各是多少？,29,Compr示例4,一汽輪機用壓強為35bar、溫度為435C的過熱水蒸汽為工作介質(zhì)，汽輪機的背壓為10bar，蒸汽的流量為10000kg/h。汽輪機的等熵效率為0.8，驅(qū)動機構(gòu)的機械效率為0.98。求：汽輪機所提供的機械功率以及蒸汽的出口溫度和體積流量各是多少？,30,MCompr多級壓縮機模型,多級多變壓縮機（Multi-stagePolytropicCompressor)多級正排量壓縮機（Multi-stagePositiveDisplacementCompressor)多級等熵壓縮機（Multi-stageIsentropicCompressor),MCompr模型用于模擬三種單元設(shè)備,31,MCompr的模型參數(shù)有級數(shù)(Numberofstages)指定壓縮機的級數(shù)。壓縮機模型(Compressormodel)有六種計算模型供選用。設(shè)定方式(Specificationtype)指定壓縮機的工作方式。,32,設(shè)定方式與Compr模塊有所不同：指定末級排出壓力(Fixdischargepressurefromlaststage)指定每級排出條件(Fixdischargeconditionsfromeachstage)用特性曲線確定排出條件(Useperformancecurvestodeterminedischargeconditions),33,MCompr特性曲線,多級壓縮機特性曲線有三種輸入方式：,列表數(shù)據(jù)TabularData多項式Polynomials用戶子程序UserSubroutines,34,MCompr特性曲線,可以提供多張?zhí)匦郧€表(Maps)，每張表又可以有多條特性曲線。多級壓縮機的每一級可以有多個葉輪(wheels)，可以為每個葉輪選用不同的特性曲線表、葉輪直徑。,35,Valve閥門模型,閥門模型用來調(diào)節(jié)流體流經(jīng)管路時的壓降。,36,閥門模型有三種應(yīng)用方式（計算類型）絕熱閃蒸到指定出口壓力Adiabaticflashforspecifiedoutletpressure2.對指定出口壓力計算閥門流量系數(shù)Calculatevalveflowcoefficientforspecifiedoutletpressure3.對指定閥門計算出口壓力(核算方式)Calculateoutletpressureforspecifiedvalve,37,Valve閥門參數(shù),閥門類型(Valvetype)：截止閥(Global)、球閥(Ball)、蝶閥(Butterfly)廠家(Manufacturer)：Neles-Jamesbury系列/規(guī)格(Series/Style):線性流量(linearflow)、等百分比流量(equalpercentflow)尺寸(Size)：公稱直徑,運用核算方式時，需輸入以下參數(shù)：,38,Valve閥門參數(shù),39,Valve閥門參數(shù),以及閥門開度(Opening)：,40,Valve計算選項,檢查阻塞流動Checkforchokedflow計算空泡系數(shù)Calculatecavitationindex設(shè)置最小出口壓力等于阻塞壓力Minimumoutletpressure:Setequaltochokedoutletpressure,計算閥門小開度狀態(tài)時計算選項的設(shè)置很重要,41,Valve計算選項,42,Valve結(jié)果查看,從數(shù)據(jù)瀏覽器的Valve對象下選擇Results查看結(jié)果,43,Valve示例5,水的溫度為30C，壓強為6bar，流量為150m3/h，流經(jīng)一公稱通徑為8英寸的截止閥。閥門的規(guī)格為V500系列的線性流量閥，閥門的開度為20%。求：閥門出口的水壓強是多少？,44,Pipe管段模型,管段模型計算等直徑、等坡度的一段管道的壓降和傳熱量。,45,Pipe管段模型,46,管道參數(shù)表：Pipeparameters長度Length直徑Diameter內(nèi)徑/管道規(guī)格表提升Elevation高度/上升角粗糙度Roughness,Pipe管段參數(shù),47,Pipe管段參數(shù),48,熱參數(shù)設(shè)定表Thermalspecification恒溫Constanttemperature線性溫度剖型Lineartemperatureprofile絕熱（零熱負(fù)荷）Adiabatic(zeroduty)熱衡算Performenergybalance,Pipe熱參數(shù)設(shè)定,49,Pipe熱參數(shù)設(shè)定,50,管件參數(shù)表單Fittings連接方式：Connectiontype法蘭連接/焊接Flanged/Welded，螺紋連接Screwed管件數(shù)量：Numberoffittings閘閥Gatevalves，蝶閥Butterflyvalves90度肘管Large90degreeelbows，直行三通Straighttees，旁路三通Branchedtees其余當(dāng)量長度：MiscellaneousL/D,Pipe管件參數(shù),51,Pipe結(jié)果查看,從數(shù)據(jù)瀏覽器的Pipe對象下選擇Results查看結(jié)果,52,Pipe結(jié)果查看,計算結(jié)果還包括流體狀態(tài)沿管長的分布剖形(Profiles),53,Pipe示例6,流量為5000kg/h，壓強為7bar的飽和水蒸汽流經(jīng)1084的管道。管道長20m，出口比進口高5m，粗糙度為0.05mm。管道采用法蘭連接，安裝有閘閥1個，90肘管2個。環(huán)境溫度為20C，傳熱系數(shù)為20W/m2K。求：出口處蒸汽的壓強、溫度和含水率，以及管道的熱損失各是多少？,54,Pipeline管線模型,管線模型計算由多段管道串聯(lián)組成的一條管線的壓降。,55,Pipeline管線模型,56,在結(jié)構(gòu)表(Configuration)中輸入以下參數(shù)計算方向Calculationdirection管段結(jié)構(gòu)Segmentgeometry傳熱選項Thermaloptions物性計算Propertycalculations流動基準(zhǔn)Pipelineflowbasis,Pipeline管線參數(shù),57,Pipeline管線參數(shù),58,連接狀態(tài)表：Connectivity在彈出的管段數(shù)據(jù)(Segmentdata)對話框中逐段輸入每一管段的長度、角度、直徑、粗糙度，或者節(jié)點坐標(biāo)、直徑、粗糙度。,Pipeline管線參數(shù),59,Pipeline管線參數(shù),60,Pipeline管線參數(shù),完成后的表如下：,61,Pipeline結(jié)果查看,從數(shù)據(jù)瀏覽器的Pipeline對象下選擇Results查看結(jié)果,62,Pipeline結(jié)果查看,Pipeline的Profiles給出了每個節(jié)點處的結(jié)果,63,Pipeline示例7,流量為100m3/h，溫度為50C，壓強為5bar的水流經(jīng)1084的管線。管線首先向東延伸5m，再向北5m，再向東10m，再向南5m，然后升高10m，再向東5m。管內(nèi)壁粗糙度為0.05mm。求：管線出口處的壓強是多少？,64,北,西,南,東,進,出,5m,5m,10m,5m,升高10m,5m,Node1(0,0),Node2(5,0),Node3(5,5),Node4(15,5),Node5(15,0),Node6(15,0),Node7(20,0),65,深入討論：,如果管線出口處的壓強為3bar，