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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 能源 » 制冷暖通 » 热控中换热器的传递函数问题
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wyf007

新虫 (小有名气)

[求助] 热控中换热器的传递函数问题 已有2人参与

在热工自动化中，很多人沿用换热器的传递函数是一阶延迟，可是传递函数应该是严格推导的，不知道换热器的传递函数应该怎么推导？
跪求大神解惑！
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1楼 2015-12-30 16:04:18
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wmwyx

至尊木虫 (文坛精英)
呵呵祝福呵呵祝福呵呵祝福呵呵祝福呵呵祝福呵呵祝福

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2楼2015-12-30 20:24:28
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hsyEsperanto

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
热传导傅里叶公式是一阶的，所以传递函数是一阶的。二阶或高阶系统，给阶跃激励会有震荡、超调，一阶系统就不会，因为热不可能从冷的地方自动传到热的地方。

不知道你需要什么形式的推导过程……
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wyf007
3楼2015-12-30 23:15:43
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wyf007

新虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
3楼: Originally posted by hsyEsperanto at 2015-12-30 23:15:43
热传导傅里叶公式是一阶的，所以传递函数是一阶的。二阶或高阶系统，给阶跃激励会有震荡、超调，一阶系统就不会，因为热不可能从冷的地方自动传到热的地方。

不知道你需要什么形式的推导过程……

一阶传递函数中有两个参数，T和K，不知道与换热器的哪些参数有关
因为传递函数是输入和输出的比（拉氏变换），因此我觉得会有严格的推导吧，比如热侧出口温度为输出，冷侧的质量流量为输入？
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4楼2015-12-31 09:05:37
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hsyEsperanto

金虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by wyf007 at 2015-12-31 09:05:37
一阶传递函数中有两个参数，T和K，不知道与换热器的哪些参数有关
因为传递函数是输入和输出的比（拉氏变换），因此我觉得会有严格的推导吧，比如热侧出口温度为输出，冷侧的质量流量为输入？...

比例系数K应该和换热器以及工质的比热（工质的要乘以质量流量）有关，这个可以类比电路中的电容。而时间常数则与比热以及热导率有关。时间常数一般由实验测定，因为其中涉及对流换热系数（这个基本不可能理论算出准确值，用CFD计算的话，很难算准确，而且不是一个直观的结果，你输入一改变，原则上要重新计算，然后在一定范围内线性化。）以及对于热传导部分的复杂几何形状的拉普拉斯方程求解。相关的策动方法可以以“换热器+动态响应特性”作为关键词进行检索。
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wyf007
5楼2015-12-31 10:19:31
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wyf007

新虫 (小有名气)
送红花一朵
引用回帖:
5楼: Originally posted by hsyEsperanto at 2015-12-31 10:19:31
比例系数K应该和换热器以及工质的比热（工质的要乘以质量流量）有关，这个可以类比电路中的电容。而时间常数则与比热以及热导率有关。时间常数一般由实验测定，因为其中涉及对流换热系数（这个基本不可能理论算出准 ...

看了很多论文默认这两个系数是固定不变的，我自己找到一些公式，推导就是跟流量有关，就跟您说的流量变化，是应该改变这些系数的。。。
那在一个仿真中，做如何假设或者什么的，才能让这些系数为定制呢？
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6楼2015-12-31 10:27:27
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nono2009

超级版主 (文学泰斗)

No gains, no pains.

优秀区长优秀区长优秀区长优秀区长优秀版主

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
换热器的传递函数是一阶延迟通常只是为了工程应用上的方便，这个传递函数一般也是按开环测试数据进行系统辨识获得的。
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7楼2015-12-31 14:10:22
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