冷凝器计算模拟软件
ChemCAD教程三
分离过程单元操作
闪蒸:被分离混合物中各组分的相对挥发度较大时适用. 精馏:当组分的相对挥发度差别不大,可采用精馏. 萃取精馏:当被分离组分的相对挥发度很小,采用普通精馏无法分离或需要 的塔板数非常大,可采用萃取精馏.加入某种高沸点的质量分离剂来增大组 分之间的相对挥发度,以降低分离所需的塔板数. 反应精馏和催化精馏:将反应和精馏分离结合在一起的一种新型分离技术. 化学反应在液相进行的称反应精馏,在固体催化剂与液相的接触表面上进行 的称为催化精馏. 共沸精馏:加入的质量分离剂和其中的一个组分形成最低共沸物,使组分间 的相对挥发度增大达到分离的目的. 液液萃取:利用溶液中各组分在两个液相之间的不同分配关系来进行分离, 通过相间传递达到分离,富集及提纯的目的. 干燥:用热能加热物料,使物料中水分蒸发后除去,或者用冷冻法使水分结 冰后升华而除去. 结晶:吸附剂与流体相接触,流体相中的溶质在多孔固体吸附剂颗粒进行吸 附积累的过程.吸附的逆过程为解吸过程,它可以使吸附于多孔固体吸附剂 表面的各类溶质有选择性的脱出.
第三节 ChemCAD模拟分离过程 模拟分离过程
分离过程单元操作
分离可分为机械分离和传质分离. 机械分离:用简单的机械方法分开非均相混合物, ChemCAD提供的机械分离单元有离心机,旋风 分离机,过滤机,文式洗涤器,干燥机等. 传质分离:有相间传递,可在均相或非均相中进 行,ChemCAD提供的传质分离单元包括闪蒸, 精馏,液液萃取,汽提,吸收,共沸精馏,电解 质精馏,反应精馏,结晶等.
多组分多级分离过程
吸收和蒸出 吸收:将新鲜的或再生的吸收剂从吸收塔顶进塔, 与塔中上升气流逆流操作,通过在塔板或填料上 混合和接触,气相中的溶质被吸收剂所吸收. 蒸出:为了使吸收过程中的吸收剂能够循环使用, 就需要通过蒸出过程把被吸收的物质从溶液中分 离出来使吸收剂再生. 多组分吸收和蒸出与多组分精馏一样,不能对所 有组分规定分离要求,只能对吸收和蒸出操作的 关键组分规定分离要求.
fluent的vof冷凝模型案例
fluent的vof冷凝模型案例标题：基于Fluent的VOF冷凝模型案例1. 案例简介本案例基于Fluent软件，通过VOF（Volume of Fluid）方法模拟了一个冷凝器的冷凝过程。
通过分析冷凝器内部的流场和相变现象，研究了冷凝器的工作状态和热传递效果。
2. 模型设置建立了一个三维模型，包括冷凝器的几何形状和流体介质。
然后，设置了流体的物性参数、边界条件和初始条件，以及VOF模型的相关参数。
通过调整这些参数，可以控制模拟过程的精度和计算效率。
3. 边界条件冷凝器的冷却介质是冷凝汽，通过设定冷凝汽的入口速度和温度，来模拟冷凝器的工作状态。
同时，还设置了冷凝器内壁的蒸汽流体边界条件，以及冷凝器外表面的换热边界条件。
4. 模拟过程在模拟过程中，首先进行了流场的计算，通过求解Navier-Stokes 方程和质量守恒方程，得到了冷凝器内部的流速场和压力分布。
然后，利用VOF模型计算了相变界面的位置和形状，以及相应的传热过程。
5. 相变模拟在相变模拟中，通过VOF模型将冷凝器内部的流体划分为两个相，即蒸汽相和液相。
通过求解质量守恒方程和能量守恒方程，预测了相变界面的位置和速度，以及相应的传热速率。
6. 传热效果分析通过模拟结果，可以得到冷凝器内部的温度分布和传热速率。
通过分析这些数据，可以评估冷凝器的传热效果，并找出可能的改进措施。
同时，还可以计算冷凝器的传热系数和传热效率，用于评估冷凝器的性能。
7. 结果验证通过与实验数据进行对比，可以验证模拟结果的准确性和可靠性。
如果模拟结果与实验数据吻合良好，说明模型和参数设置是合理的；如果存在差异，可以进一步优化模型和参数，以提高模拟结果的准确性。
8. 参数优化通过对模型和参数的优化，可以进一步提高模拟结果的准确性和计算效率。
例如，可以调整VOF模型的参数，改变网格划分和求解方法，以及优化计算算法和计算资源的使用。
9. 结果分析通过对模拟结果的分析，可以得到冷凝器的工作状态和性能指标。
AspenHysys丙烷制冷循环
目的和背景
目的
本文旨在介绍AspenHysys软件在丙烷制冷循环中的应用，通过模拟和分析不同工况下的制冷性能，为实际制冷 系统的设计和优化提供参考。
背景
随着制冷技术的不断发展，制冷系统在工业、商业和家庭等领域的应用越来越广泛。如何提高制冷效率、降低能 耗和减少对环境的影响，是当前制冷技术领域研究的热点问题。AspenHysys软件作为一种先进的模拟工具，为 解决这些问题提供了有力支持。
系统优化的高级软件，广泛应用于化 工、石油和天然气等行业。它提供了 强大的计算引擎和丰富的模型库，能 够精确模拟各种复杂的工艺流程和系 统。
参考文献
参考文献
• - AspenHysys在丙烷制冷循环优化中的作 用
• AspenHysys可以通过模拟和优化工具， 帮助用户找到丙烷制冷循环的最佳操作条 件。通过调整循环参数，如制冷剂流量、 蒸发温度和冷凝压力等，AspenHysys可 以找到能效最高、成本最低的优化方案。
探索AspenHysys与其他制冷技术的集成方案，以提高系统整体能效 和减排效果。
深入研究AspenHysys丙烷制冷循环的动态特性和控制策略，以满足 复杂多变的制冷需求。
加强与实际应用的结合，开展AspenHysys丙烷制冷循环的示范项目 ，推动其商业化进程。
05
参考文献
参考文献
• - AspenHysys软件介绍 • AspenHysys是一款用于流程模拟和
• - AspenHysys在丙烷制冷循环中的局限性
THANKS
感谢观看
根据模拟结果，提出优化建议，如改 进冷凝器结构、调整压缩机转速等， 以提高制冷循环的效率和降低能耗。
能耗分析
计算制冷循环的能耗，包括压缩机的 能耗、冷凝器的能耗、蒸发器的能耗 等。
floefd冷凝水数值模拟
floefd冷凝水数值模拟floefd是一种用于冷凝水数值模拟的软件工具。
冷凝水是在冷凝过程中形成的水分，通常出现在冷却设备或管道系统中。
在工程领域，冷凝水的产生可能会导致设备故障、能源浪费以及其他问题。
因此，准确模拟和预测冷凝水的行为对于优化系统运行至关重要。
floefd的冷凝水数值模拟功能可以帮助工程师深入了解冷凝水的形成、分布和流动规律。
通过模拟分析，可以确定冷凝水的产生位置、数量和速率，从而指导工程师进行系统设计和改进。
以下将从不同角度介绍floefd冷凝水数值模拟的应用。
floefd可以模拟不同条件下冷凝水的形成和分布情况。
通过设定初始条件和边界条件，可以模拟不同工作环境下的冷凝水行为。
例如，在空调系统中，冷凝水通常会在冷凝器表面形成。
floefd可以通过模拟分析，确定冷凝水的形成位置和分布区域，从而帮助工程师优化冷凝器的设计，提高冷凝效率。
floefd可以模拟冷凝水的流动规律。
在管道系统中，冷凝水的流动可能会导致管道堵塞和能量损失。
floefd可以通过模拟分析，确定冷凝水的流动速率和路径，从而指导工程师进行管道系统的设计和优化。
例如，在工业生产中，冷凝水的流动可能会带走有价值的热能，floefd可以帮助工程师确定冷凝水的流动路径，以便合理利用热能资源。
floefd还可以模拟冷凝水的蒸发过程。
在一些设备中，冷凝水的蒸发会导致设备故障和能源浪费。
floefd可以通过模拟分析，确定冷凝水的蒸发速率和蒸发位置，从而指导工程师进行系统改进。
例如，在冷却塔中，冷凝水的蒸发速率直接影响冷却效果，floefd可以帮助工程师优化冷却塔的结构和工作条件，提高冷却效率。
floefd冷凝水数值模拟是一种强大的工程分析工具，可以帮助工程师深入了解冷凝水的行为规律，并指导系统设计和改进。
通过模拟分析，工程师可以准确预测冷凝水的形成位置、数量和速率，从而优化系统运行，提高能源利用效率。
未来，floefd冷凝水数值模拟将在工程领域发挥越来越重要的作用，为工程师提供更多解决方案和优化策略。
aspen换热器的模拟计算..
第 21 页
第 22 页
演示4：采用2t 100C热水，将5t常温常压下苯（44%wt）、
甲苯混合液加热。
1）已知壳径500、管长6m，100（25*2）根管子，2管程，求 冷热出口温度。（55，72）
– 热侧走壳程
– 热虹吸再沸器、汽化率取12%，循环量6503/.12=54.191t/h – 进行设计（sizing）
例4-1.exe
第 35 页
再沸器设计（2）
第 36 页
再沸器设计（3）
第 37 页
再沸器设计（4）
核算：
– 直径500，174根，25×2000mm；1管程；26m2
例4-2.exe
规定冷流的加热或冷却曲线表和浏览结果表
替换这个模块的物性、模拟选项、诊断消息水平和报告选项的全局值。
浏览结果、质量和能量平衡、压降、速度和区域分析汇总。 浏览详细的壳程和管程的结果以及关于翅片管、折流挡板和管嘴的信息。
Detailed Results
Dynamic
规定动力学模拟的参数。
第 4 页
的物料进出接口，需从 Nozzle表单中输入以下参数： 输入壳程管嘴直径 Enter shell side nozzle diameters 进口管嘴直径 Inet nozzle diameter 出口管嘴直径 Outlet nozzle diameter 输入管程管嘴直径 Enter tube side nozzle diameters 进口管嘴直径 Inlet nozzle diameter 出口管嘴直径 Outlet nozzle diameter
fluent蒸发冷凝模型介绍 -回复
fluent蒸发冷凝模型介绍-回复Fluent蒸发冷凝模型介绍引言在工程领域，蒸发冷凝过程广泛应用于空调系统、热交换器、化工装置等，对能源转换和传热方面有着重要作用。
为了更好地理解和优化这些工艺过程，工程师和研究人员常常依赖于数值模拟方法。
FLUENT（Fluent Inc.）软件是一种广泛应用于工程领域的流体力学数值模拟软件，它提供了丰富的模拟工具来模拟多种复杂流动和传热现象，其中就包括蒸发冷凝模型。
本文将详细介绍FLUENT软件中的蒸发冷凝模型，并逐步回答相关问题。
一、蒸发冷凝模型简介1.1 蒸发过程蒸发是液体变为气体的相变过程，需要吸收热量才能进行。
在蒸发过程中，液体表面上的分子通过能够克服表面张力的能量而从液相逸散到气相中。
蒸发是一种非常重要的过程，它常常用于各种应用中，如制冷循环中的蒸发器。
1.2 冷凝过程冷凝是气体变为液体的相变过程，需要释放热量才能进行。
在冷凝过程中，气体分子从气相逸散到液相中，并将其潜热转化为散热。
冷凝也是一种重要的热传导方式，常用于热交换器中。
1.3 FLUENT软件FLUENT软件是一种基于有限体积法的流体力学软件，广泛应用于工程领域。
它提供了丰富的模拟工具来模拟和分析多种复杂流动和传热现象，包括蒸发和冷凝过程的模拟。
二、FLUENT中的蒸发模型2.1 蒸发模型类型在FLUENT软件中，可使用以下几种蒸发模型：表面蒸发模型、二元燃烧模型、雾化模型和多组分液滴模型。
每个模型都有不同的适用范围和假设条件，具体选择取决于需要模拟的问题。
2.2 表面蒸发模型表面蒸发模型适用于液态物质在固体表面蒸发的情况，如水在热交换器管内的蒸发过程。
该模型基于质量传递方程，并使用表面修正系数和蒸发质量通量来计算液体蒸发速率。
在FLUENT软件中，可以选择不同的表面蒸发模型，如源项法、双流方程法和雾化模型等。
2.3 二元燃烧模型二元燃烧模型适用于液体燃料的蒸发和燃烧过程，如发动机喷油嘴内的燃油喷雾。
aspen 经验方法
Aspen Plus的学习经验作者：时间：2010-5-9 19:03:34aspen plus的学习经验2010-04-27 21:29:35 阅读7 评论0 字号：大中小aspenplus的手册有很多，其中比较重要的是单元操作模型，物性方法和模型，物性数据等。
单元操作模型是一种抽象的过程，选择哪一个模型，取决于你有的条件和你所想要求的结果。
属性是一个难点，高难点，我认为这是考察技术人员模拟水平高低的一个重要点。
此内容与化工热力学关系十分紧密，读《aspenplus的物性模型和方法》手册。
aspenplus能做什么aspenplus是用来计算平衡态体系数据的软件，这句话的意思有以下几点：1.aspenplus是计算软件，和其他开发的或者我们自己开发的计算程序没有区别。
比如我们自己搞一个srk 方程的计算程序，其核心与aspenplus没有什么不同，都只是根据化工热力学，化工原理等等公式，输入一些已知条件，然后运行得到结果而已。
这么说好像aspenplus也不过如此而已，但是aspenplus的强大之处在于：1）.它几乎内建了所有化工过程所涉及的原理公式，也就是说化工专业的课程他全部都包括了；2).它附带了完善的数据库，囊括了所有你需要去化工手册上查找的数据;3).强大的其他分析工具，比如改变输入会怎样影响输出?aspenplus已经自带了此类工具，你可以直接使用。
4).由于1)&2),aspenplus可以很方便的计算出大的复杂的流程，这也是它称之为模拟软件的原因。
这里还想补充一下：1）.aspenplus由于已经自带了大量的数据库，并且你可以得到这些数据，那么你就不需要再去查化工手册了。
比如，纯物质的比热，临界点温度，压力等等常数你都可以得到。
2).aspenplus可以计算得到任意计算物流的几乎所有的物理性质，比如：密度，比热，湿度等等工艺工程师所关心的数据。
aspenplus是平衡态体系的软件。
CHEMCAD入门2011-wwy2
魏文韫 weiwenyun@
CHEMCAD能做什么？
CHEMCAD 提供强大的计算模拟功能，可建立与现场装置吻合 的数据模型，通过运算模拟装置的稳态或动态运行，为工艺开发 、工程设计以及优化操作和技术改造提供理论指导
用于工业流程模拟计算 炼油工业、石化工业、天然气加工、工业 安全、生化工业、污染防治、清洁生产… 单元操作 换热器、精馏、吸收、萃取、过滤、干燥… 热力学计算
物性数据包 热平衡和相平衡计算方法 30多种“K”值计算方法、13种焓值计算 方法
PFD图 …
A5
SCU.CE MPFL 2013-7-12
四川大学化工学院
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CHEMCAD工作界面
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状态栏
A6
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魏文韫 85408116 weiwenyun@
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化学工程与工艺
动量 传递
化工
反应 工程
热量 传递
质量 传递
沸腾 冷凝 区域分析
A32
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四川大学化工学院
魏文韫 weiwenyun@
管壳式换热器计算实例
问题： 把如下组分混合蒸汽从82℃冷却到54℃，设计分凝管壳式 冷凝器。假定如下。
混合蒸汽量 6100kg/h 操作压力 11.6kgf/cm^2（绝压） 冷却水温度 进口：27℃；出口：43℃ 组成如下：来自1.应用范围:Re、Pr
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A热流介质T1=64.0→T2=
####B冷流介质t1=
30.0
→T2=
####
A蒸汽流量W=
800.0A蒸汽蒸汽潜热r=
1100.0A的比热容C= 2.5水的比热容 4.2
循环水用量Y=
选取总传热系数K=
500.0需换热面积S=
m m/s kg/m3j/kg.℃
kj/kg kj/kg.℃kj/kg.℃
w/m2.℃
二、选择换热器型号
一、换热器换热面积初算
对数平均温差△tm=
kg/h 冷凝器热负荷Q=
三、换热器传热系数核算
1、管内传热系数ai核算管内流速u= 1.0管内水的黏度μ=（30℃
-40℃）0.000727选取换热器的内径di=
0.02流体密度p=1000.0水的比热容
4200.0
管内换热系数ai=
w/m.℃
kj/kg w/m.℃
取4到8m kg/m3mPa.s
管内水的热导系数λ=（30℃-40℃）
0.62.壳程传热系数ao的核算（壳程流体为蒸汽，工业多为膜状冷
凝）A热流蒸汽的冷凝热1100.0A在冷凝温度液态热导系
数λ=
0.2当管内流立式冷凝器壳程的传热系数ao=
冷凝液密度р790.0液化温度的黏度Ч
0.35
重力加速度g 9.8饱和蒸汽温度与壳壁温
度差⊿t
5.03.总传热系数K的核算循环水阻垢系数Rsi=0.00034传热管长度L 3.0换热器总传热系数核算Ko=
A热流蒸汽的阻垢系数
Rso=
0.00017换热管外径do 25.0换热管外径di
20.0
27510.3
大于10000为湍流
w/m2.℃1543.9
1687.8w/m2.℃
500.7w/m2.℃。