ASPEN压力改变模块ppt课件

.,1,ASPENPLUS压力改变模块的模拟,.,2,流体输送模型(PressureChangers)的分类,泵Pump压缩机Compr多级压缩机MCompr阀门Valve管道Pipe管线Pipeline,.,3,Pump泵模型,1、泵（Pump)2、水轮机（HydraulicTurbine),Pump模型用于模拟泵和水轮机两种单元设备,.,4,Pump模型参数,Pump模型有五种工作方式：指定模型参数计算结果参数,排出压力所需（产）功率压力增量所需（产）功率压力比率所需（产）功率所需（产）功率排出压力特性曲线所需（产）功率,.,5,最简单的用法是指定出口压力(Dischargepressure)，并给定泵的水力学效率(PumpEfficiency)和驱动机效率(DriverEfficiency)，计算得到出口流体状态和所需的轴功率和驱动机电功率。,.,6,Pump特性曲线,标准的设计方法是使用泵特性曲线(Performancecurve)。特性曲线有三种输入方式：,列表数据TabularData多项式Polynomials用户子程序UserSubroutines,列表数据是最常用的输入方式。,.,7,Pump特性曲线,.,8,Pump特性曲线,然后选择特性曲线的数目，有三个选项：1、操作转速下的单根曲线Singlecueveatoperatingspeed；2、参考转速下的单根曲线Singlecurveatreferencespeed；3、不同转速下的多条曲线Mutiplecurvesatdifferentspeeds.,.,9,在CurveData表单中输入具体数据：1、特性曲线变量的单位Unitsofcurvevariables；2、每根曲线特性数据表如Headvs.flowtables；3、每根曲线的对应转速Curvespeeds；,.,10,Pump特性曲线,在Efficiencies表单输入效率数据：,.,11,Pump特性曲线,当泵的操作转速与特性曲线的转速不同时，还要输入操作转速数据：,.,12,PumpQNPSHR表,设计泵的安装位置时，应核算“允许汽蚀余量”NPSHRNetPositiveSuctionHeadRequired,其中：Hs为允许吸上真空度,.,13,在NPSHR表单中输入NPSHR数据,.,14,PumpNPSHA,根据安装和流动情况可以算出泵进口处的“有效汽蚀余量”NPSHANetPositiveSuctionHeadAvailable在实际使用条件下，选择的泵应该满足,.,15,从数据浏览器的Pump对象下选择Results查看结果,.,16,Pump示例1,一水泵将压强为1.5bar的水加压到6bar，水的温度为25C，流量为100m3/h。泵的效率为0.68，驱动电机的效率为0.95。求：泵提供给流体的功率、泵所需要的轴功率、以及电机消耗的电功率各是多少？,.,17,Pump示例2,一离心泵输送流量为100m3/hr的水，水的压强为1.5bar，温度为25C。操作转速下泵的特性曲线如下：流量（m3/hr）70.090.0109.0120.0扬程（m）59.054.247.843.0效率（%）64.569.069.066.0求：泵的出口压力、提供给流体的功率、泵所需要的轴功率各是多少？,.,18,Compr压缩机模型,多变离心压缩机（PolytropicCentrifugalCompressor)多变正排量压缩机（PolytropicPositiveDisplacementCompressor)等熵压缩机（IsentropicCompressor)等熵汽轮机（IsentropicTurbine),Compr模型用于模拟四种单元设备,.,19,Compr计算模型,Compr模块提供八种计算模型：,标准等熵模型IsentropicASME等熵模型IsentropicusingASMEmethodGPSA等熵模型IsentropicusingGPSAmethodASME多变模型PolytropicusingASMEmethodGPSA多变模型PolytropicusingGPSAmethod分片积分多变模型Polytropicusingpiecewiseintegration正排量模型Positivedisplacement分片积分正排量模型Positivedisplacementusingpiecewiseintegration,.,20,Compr计算模型,.,21,Compr模型参数,Compr模型有五种工作方式：指定模型参数计算结果参数,排出压力所需（产）功率压力增量所需（产）功率压力比率所需（产）功率所需功率排出压力特性曲线所需（产）功率,.,22,Compr模型参数,.,23,1、等熵效率IsentropicEfficiency对于压缩机对于汽轮机,Compr效率,Compr模型有三种效率：,.,24,Compr效率,2、多变效率PolytropicEfficiency,.,25,3、机械效率MechanicalEfficiency压缩机汽轮机,Compr效率,.,26,Compr特性曲线,压缩机也用特性曲线表征其工作性能。特性曲线有四种输入方式：,列表数据TabularData多项式Polynomials扩展多项式ExtendedPolynomials用户子程序UserSubroutines,列表数据是常用的输入方式！,.,27,Compr结果查看,从数据浏览器的Compr对象下选择Results查看结果,.,28,Compr示例3,一压缩机将压强为1.1bar的空气加压到3.3bar，空气的温度为25C，流量为1000m3/h。压缩机的多变效率为0.71，驱动机构的机械效率为0.97。求：压缩机所需要的轴功率、驱动机的功率以及空气的出口温度和体积流量各是多少？,.,29,Compr示例4,一汽轮机用压强为35bar、温度为435C的过热水蒸汽为工作介质，汽轮机的背压为10bar，蒸汽的流量为10000kg/h。汽轮机的等熵效率为0.8，驱动机构的机械效率为0.98。求：汽轮机所提供的机械功率以及蒸汽的出口温度和体积流量各是多少？,.,30,MCompr多级压缩机模型,多级多变压缩机（Multi-stagePolytropicCompressor)多级正排量压缩机（Multi-stagePositiveDisplacementCompressor)多级等熵压缩机（Multi-stageIsentropicCompressor),MCompr模型用于模拟三种单元设备,.,31,MCompr的模型参数有级数(Numberofstages)指定压缩机的级数。压缩机模型(Compressormodel)有六种计算模型供选用。设定方式(Specificationtype)指定压缩机的工作方式。,.,32,设定方式与Compr模块有所不同：指定末级排出压力(Fixdischargepressurefromlaststage)指定每级排出条件(Fixdischargeconditionsfromeachstage)用特性曲线确定排出条件(Useperformancecurvestodeterminedischargeconditions),.,33,MCompr特性曲线,多级压缩机特性曲线有三种输入方式：,列表数据TabularData多项式Polynomials用户子程序UserSubroutines,.,34,MCompr特性曲线,可以提供多张特性曲线表(Maps)，每张表又可以有多条特性曲线。多级压缩机的每一级可以有多个叶轮(wheels)，可以为每个叶轮选用不同的特性曲线表、叶轮直径。,.,35,Valve阀门模型,阀门模型用来调节流体流经管路时的压降。,.,36,阀门模型有三种应用方式（计算类型）绝热闪蒸到指定出口压力Adiabaticflashforspecifiedoutletpressure2.对指定出口压力计算阀门流量系数Calculatevalveflowcoefficientforspecifiedoutletpressure3.对指定阀门计算出口压力(核算方式)Calculateoutletpressureforspecifiedvalve,.,37,Valve阀门参数,阀门类型(Valvetype)：截止阀(Global)、球阀(Ball)、蝶阀(Butterfly)厂家(Manufacturer)：Neles-Jamesbury系列/规格(Series/Style):线性流量(linearflow)、等百分比流量(equalpercentflow)尺寸(Size)：公称直径,运用核算方式时，需输入以下参数：,.,38,Valve阀门参数,.,39,Valve阀门参数,以及阀门开度(Opening)：,.,40,Valve计算选项,检查阻塞流动Checkforchokedflow计算空泡系数Calculatecavitationindex设置最小出口压力等于阻塞压力Minimumoutletpressure:Setequaltochokedoutletpressure,计算阀门小开度状态时计算选项的设置很重要,.,41,Valve计算选项,.,42,Valve结果查看,从数据浏览器的Valve对象下选择Results查看结果,.,43,Valve示例5,水的温度为30C，压强为6bar，流量为150m3/h，流经一公称通径为8英寸的截止阀。阀门的规格为V500系列的线性流量阀，阀门的开度为20%。求：阀门出口的水压强是多少？,.,44,Pipe管段模型,管段模型计算等直径、等坡度的一段管道的压降和传热量。,.,45,Pipe管段模型,.,46,管道参数表：Pipeparameters长度Length直径Diameter内径/管道规格表提升Elevation高度/上升角粗糙度Roughness,Pipe管段参数,.,47,Pipe管段参数,.,48,热参数设定表Thermalspecification恒温Constanttemperature线性温度剖型Lineartemperatureprofile绝热（零热负荷）Adiabatic(zeroduty)热衡算Performenergybalance,Pipe热参数设定,.,49,Pipe热参数设定,.,50,管件参数表单Fittings连接方式：Connectiontype法兰连接/焊接Flanged/Welded，螺纹连接Screwed管件数量：Numberoffittings闸阀Gatevalves，蝶阀Butterflyvalves90度肘管Large90degreeelbows，直行三通Straighttees，旁路三通Branchedtees其余当量长度：MiscellaneousL/D,Pipe管件参数,.,51,Pipe结果查看,从数据浏览器的Pipe对象下选择Results查看结果,.,52,Pipe结果查看,计算结果还包括流体状态沿管长的分布剖形(Profiles),.,53,Pipe示例6,流量为5000kg/h，压强为7bar的饱和水蒸汽流经1084的管道。管道长20m，出口比进口高5m，粗糙度为0.05mm。管道采用法兰连接，安装有闸阀1个，90肘管2个。环境温度为20C，传热系数为20W/m2K。求：出口处蒸汽的压强、温度和含水率，以及管道的热损失各是多少？,.,54,Pipeline管线模型,管线模型计算由多段管道串联组成的一条管线的压降。,.,55,Pipeline管线模型,.,56,在结构表(Configuration)中输入以下参数计算方向Calculationdirection管段结构Segmentgeometry传热选项Thermaloptions物性计算Propertycalculations流动基准Pipelineflowbasis,Pipeline管线参数,.,57,Pipeline管线参数,.,58,连接状态表：Connectivity在弹出的管段数据(Segmentdata)对话框中逐段输入每一管段的长度、角度、直径、粗糙度，或者节点坐标、直径、粗糙度。,Pipeline管线参数,.,59,Pipeline管线参数,.,60,Pipeline管线参数,完成后的表如下：,.,61,Pipeline结果查看,从数据浏览器的Pipeline对象下选择Results查看结果,.,62,Pipeline结果查看,Pipeline的Profiles给出了每个节点处的结果,.,63,Pipeline示例7,流量为100m3/h，温度为50C，压强为5bar的水流经1084的管线。管线首先向东延伸5m，再向北5m，再向东10m，再向南5m，然后升高10m，再向东5m。管内壁粗糙度为0.05mm。求：管线出口处的压强是多少？,.,64,北,西,南,东,进,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,深入讨论：,如果管线出口处的压强为3