管壳式换热器设计计算用matlab源代码

%物性参数

% 有机液体取69度

p1=997;

cp1=2220;

mu1=0.0006;

num1=0.16;

% 水取30度

p2=995.7;

mu2=0.0008;

cp2=4174;

num2=0.62;

%操作参数

% 有机物

qm1=18;%-----------有机物流量--------------

dt1=78;

dt2=60;

% 水

t1=23;

t2=37;%----------自选-----------

%系标准选择

dd=0.4;%内径

ntc=15;%中心排管数

dn=2;%管程数

n=164;%管数

dd0=0.002;%管粗

d0=0.019;%管外径

l=0.025;%管心距

dl=3;%换热管长度

s=0.0145;%管程流通面积

da=28.4;%换热面积

fie=0.98;%温差修正系数----------根据R和P查表------------ B=0.4;%挡板间距-----------------自选--------------

%预选计算

dq=qm1*cp1*(dt1-dt2);

dtm=((dt1-t2)-(dt2-t1))/(log((dt1-t2)/(dt2-t1)));

R=(dt1-dt2)/(t2-t1);

P=(t2-t1)/(dt1-t1);

%管程流速

qm2=dq/cp2/(t2-t1);

ui=qm2/(s*p2);

%管程给热系数计算

rei=(d0-2*dd0)*ui*p2/mu2;

pri=cp2*mu2/num2;

ai=0.023*(num2/(d0-2*dd0))*rei^0.8*pri^0.4;

%管壳给热系数计算

%采用正三角形排列

Apie=B*dd*(1-d0/l);%最大截流面积

u0=qm1/p1/Apie;

de=4*(sqrt(3)/2*l^2-pi/4*d0^2)/(pi*d0);%当量直径

re0=de*u0*p1/mu1;

pr0=cp1*mu1/num1;

if re0>=2000

a0=0.36*re0^0.55*pr0^(1/3)*0.95*num1/de;

else

a0=0.5*re0^0.507*pr0^(1/3)*0.95*num1/de;

end

%K计算

K=1/(1/ai*d0/(d0-2*dd0)+1/a0+2.6*10^(-5)+3.4*10^-5+dd0/45.4);

%A

Aj=dq/(K*dtm*fie);

disp('K=')

disp(K);

disp('A/A计=');

disp(da/Aj);

%计算管程压降

ed=0.00001/(d0-2*dd0);

num=0.008;

err=100;

for i=0:5000

err=1/sqrt(num)-1.74+2*log(2*ed+18.7/(rei*sqrt(num)))/log(10);

berr=err/(1/sqrt(num));

if berr<0.01

break;

else

num=num+num*0.01;

i=0;

end

end

ft=1.5;

dpt=(num*dl/(d0-2*dd0)+3)*ft*dn*p2*ui^2/2;

%计算管壳压降

f0=5*re0^(-0.228);

F=0.5;

fs=1.15;

nb=dl/B-1;

dps=(F*f0*ntc*(nb+1)+nb*(3.5-2*B/dd))*fs*p1*u0^2/2;

disp('dpt=');

disp(dpt/10^6);

disp('dps=');

disp(dps/10^6);

disp('u0=')

disp(u0);

disp('ui=')

disp(ui);

function [numda,berr]=NumdaJS(num0,re,ed)%num0为初设摩擦系数值，re为雷诺数，ed为相对粗糙度

numda=num0;

berr=100;%相对误差，初始为100

while (berr>0.001)%当相对误差小于0.1%停止计算

numda=numda+0.000001;%修改摩擦系数值

err=1/sqrt(numda)-1.74+2*log(2*ed+18.7/(re*sqrt(numda)))/log(10);%计算误差

berr=err/(1/sqrt(numda));%计算相对误差

end