复杂多相流体换热器计算--油气水混合物加热

不愿意解释也是个可以接受的答案，我目前没什么问题了，谢谢展现换热大师的一个不错的结果表现。

原帖由 yzjie 于 2009-8-23 11:21 发表
好像换热器大师没有那么神奇，对于多相流，尤其传热传质方面现在国际上做得也不够充分。不知道大师是如何做到的？有没有拍脑袋取用平均值还是采用经验值，还请详细说明一下啊，大家肯定受益匪浅。谢谢啦！

回答：
（1）没有使用经验值
（2）针对油气水开发了一种“拟均相”物性混合规则，但是不同物性（黏度、导热系数）混合方法不同。这种方法给予一个事实：换热器中，流体本来就是混合流动，不是静置时候处于平衡、分层状态。“拟均相”有合理性。
（3）特别提示：HYsys计算的是平衡过程，他不管流动、混合这种流体力学问题。因此对于HYsys而言，不必要做这种计算。因此上不存在取不出来的问题，而是可以断言它没有这种物性。比如，它不能计算塔般效率而要我们输入，因为它不能计算塔板上的流体混合，故泡，等等。
（4）原油使用ASTM D86数据定义，当然也可以用BP数据。
（5）大师的计算结果和许多实际进行了对比，比如：一个具体项目的实测K=140 W/m2.K，计算结果125  W/m2.K，这算差不多了。传热、流体力学计算本来就很难准确；
（6）这种方法计算出来的物性，仅供换热器大师用于传热和流体力学计算，有很好的精度，能满足工程应用。用于其它场活，可能这种总体性质没有意义。
（7）算法不在此公开。

[ 本帖最后由 wiseboy 于 2009-8-25 10:25 编辑 ]

好热闹，也跟着参与参与：
1.首先hysys应该是可以核算换热器的，他里面应该有计算传热系数和压降的模型，如果我没记错的话，当然其准确性就未必多好了。可以确定的是，在hysys V7中一定有aspen原来的b-jac模型，也有HTFS模型。
2.换热器大师现在的计算可以满足工程需要是可喜可贺的，但我想这主要是针对我们自己的发展来说。相比国际上那些更权威更流行的软件，不知道大师的技术水平怎样？没有用过不敢乱说，可能还是继续改进完善的。
3.计算结果可以满足工程需要这自然是很好很好的，但似乎不能以此来完全判定这个软件就一定有多好。比如以前甚至现在大家手算一些换热器只要放的余量足够，也完全可以满足要求，但这实在不能证明手算就有多先进。
4.大师对油气水混合物之所以计算准确，个人感觉似乎在两个方面：一是对物性计算准确包括传递物性和热力学物性；二是对多相传热系数计算准确。对物性计算精确虽然值得庆贺，但现在的趋势是一般物性有模拟软件计算，换热器计算软件主要关心传热和压降的传递方面的精度。因此这一条不必多说，当然在传热系数计算方面的进展则是完全值得赞叹的，如果我们的准确性确实比别人不差甚至要好的话。
5.另外，据我所知，换热器计算所需的所有物性都可以在hysys中找到，其实几乎所有的商业软件都可以计算物性的，只不过不同的模拟软件计算的准确性不一样罢了。
无论如何，看到自己的技术有发展总是让人高兴的。

[ 本帖最后由 king 于 2009-8-26 19:08 编辑 ]

原帖由 king 于 2009-8-26 19:06 发表
好热闹，也跟着参与参与：
1.首先hysys应该是可以核算换热器的，他里面应该有计算传热系数和压降的模型，如果我没记错的话，当然其准确性就未必多好了。可以确定的是，在hysys V7中一定有aspen原来的b-jac模型，也有 ...

据我所知，hysys2004以前，不能计算多相流体的性质。
据我所知，hysys2004以前，不是有HTFS模型，而是连接HTFS。
这些换热器商业带的数据库十分有限，主要是纯组分的。众所周知，这对于化学工业几乎没有用处，化学工业中混合物时空见惯。特殊行业这些数据也许够用，比如发电、地热。我们几家化工设计院使用的HTRI,HTFS，几乎完全借助流程模拟软件的物性。
我随便列举一个例子：
甲醇厂的反应气体：含有甲醇、乙醇、一氧化碳、二甲醚，等等。HTRI,HTFS的物性包就傻眼了吧？
三氯氢硅合成炉出来的气体冷却。气体含有：SiHCl3:60%,SiCL4:12%,HCL,H2,SIH2CL2......，HTRI,HTFS的物性包就傻眼了吧？
乙醇22.5%、甲醇10%、水68.5%的溶液加热到泡点去蒸馏，HTRI,HTFS的物性包就傻眼了吧？
乙醇20.5%、甲醇12%、水68.5%的溶液加热到泡点去蒸馏，HTRI,HTFS的物性包就傻眼了吧？
。。。。。。

[ 本帖最后由 wiseboy 于 2009-8-26 19:45 编辑 ]

实事求是说几点：

我最后一次使用HTFS的物性数据库是数年前的事情。那时候，HTFS带有50多种纯物质数据库，但是这对我的应用极少有帮助，因为它没有混合物的物性数据，于是我不得不寻求流程模拟软件（我用Aspen）的连接支持。

既然流程模拟软件有更广泛的物质数据，我从那时候起就不用HTFS本身的物性数据库了，以致于我忘却了它的存在，一直用Aspen的物性数据连接。ASPEN完全涵盖了HTFS的数据库，并且远远比HTFS的广泛，为什么要使用它？HTRI也是一样的。问一下那些化工设计公司就知道了。

说到换热器软件的数据库，没有一个自带的数据库是像样的，因为数据库本身就是复杂的软件系统(想一想这个概念，仅仅一个物性数据库系统要多少钱？而HTFS、HTRI才卖多少钱？)。

物性数据不仅仅是计算问题，需要收集各种物质基础的数据，比如临界数据、正常沸点等等，在此基础上才能计算其它物性。连同Aspen的物性数据推算系统，也是大部分用别人的。至少目前，这些换热器软件公司没有开发基础数据库的实力，可以说，他们自带的物性有象征性意味。

[ 本帖最后由 999999999 于 2009-8-27 09:13 编辑 ]

很可惜和18楼的专家的几个观点产生不了任何的共鸣，普通混合物的物性计算没什么太多可以讨论的，换热软件的重点主要在换热，用不用别人的物性、讨论常规功能有多强大没有一点意思，对于特殊混合物还是很有讨论的价值，比如多相流（不仅是传热系数，还有压降问题），还有传热计算中的不凝气问题，对于后者换热大师有进行矫正或者有这方面的想法吗？aspen V7里引入了传质模型来考虑这个问题，验证过了吗？

原帖由 lty 于 2009-8-27 09:15 发表
很可惜和18楼的专家的几个观点产生不了任何的共鸣，普通混合物的物性计算没什么太多可以讨论的，换热软件的重点主要在换热，用不用别人的物性、讨论常规功能有多强大没有一点意思，对于特殊混合物还是很有讨论的价值 ...

你真是真正的专家，提问题总是见解独到，照你这么说，换热器大师还真的不错了？哈哈。问题越辨别月明白。
你说“还有传热计算中的不凝气问题，对于后者换热大师有进行矫正或者有这方面的想法吗？”，答案是，它不仅矫正了，而且多年来的实践证明：矫正的很到位。
我刚刚在使用换热器大师计算三氯氢硅工艺的一个冷凝器，其中有这样一个画面。我试验了几个不宁气体分率数据，发现对总传热系数影响很大。看来国产软件也是经得起来挑剔？

[ 本帖最后由 999999999 于 2009-8-27 10:09 编辑 ]

我看了这个本周最热门话题，无非是搂主让大家了解一下动向（不管他初衷如何，客观上如此）。但是一些帖子明显看出来，首先不了解XX大师这个软件。做什么事情都要认真，不了解就会乱说，浪费论坛空间。
还有一点点对国内软件不友好的意味，也许是一些进口软件的经营者，是不是外国朋友我不知道。不管是外国朋友，还是中国的代理，都不应当不尊重事实。xx大师其实在DOS年代就有它的雏形了，那时候国内设计院用的不少，Windows年代它重新设计了。尽管我不多用它，我现在用HTRI，交叉使用软件很烦人，没有工夫。但是很注意这方面的动向。客观地说，xx大师正版用户不少，而且中文界面非常友好，计算出来的结果，工艺部分非常不错，有些参数HTRI也没有计算。但是xx大师也有不足：不计算震动，强度。作为换热器工艺计算部分，它相当地好，有不错的业绩。
这个论坛应当以提高技术为宗旨，实事求是是技术人员的本分，不应当夹杂其他成分。对搂主的不礼貌惹明白人笑话。而搂主措辞严肃、事实清楚的回敬当然会让你不愉快。人上有人，大家且记。
还有，怎么搂主自始至终，就不去挑你们那些高价老外软件的毛病？这些天价老外软件的问题少吗？人品德问题啊！我向搂主致敬！
争论到底，适得其反，不等于给xx大师作宣传？
另外搂主你也收获不小，忍让晚辈更显你的美德。
说的不对的，请见谅。

[ 本帖最后由 abc12345 于 2009-8-27 13:23 编辑 ]

宣传好的产品，尤其是国产产品应该是每个中国技术人员都应该做的事。

据我的推断这里提出疑问和看法的都是用软甲的，没有卖软件的，用软件的人还是有些发言权的，不了解才有疑问，假如都了如指掌的话就去做软件了，呵呵。

不怕不知道，以理服人最重要，不要过多愚弄大众就好了，软件间的比较就不说了，但还是忍不住要说一句：“有些参数HTRI也没有计算”，而HTRI计算了的，大师没有算的那是举不胜举的，还是做个多相流和不凝气的专题讨论，不做这些无聊比较。

这次争论最激烈，无疑宣传效果也是最好的。

让争论来的更猛烈些吧！

欢迎大家讨论，我请客。不存在忍让的问题，实事求是地说问题。不熟悉一些软件是正常的，大家工作都忙哦。

如果那天我突然兴趣来了，会参与讨论多相流的一些总体传递性质的计算，包括含有固相的类似于“泥石流”一样的流体的传热和流动阻力。具体地说，这种“泥石流”一样的流体是水煤浆实验基础上的关联式，因为包含了固体的参数，可以推广到其他有固相的多相流。有言在先，这是中国人的研究成果，我需要征得一些方面的同意。
希望到时候引起激烈争论，不太清楚的，争论会更激烈。

[ 本帖最后由 wiseboy 于 2009-8-27 17:31 编辑 ]

从wiseboy老兄的帖子看了大师还是很有特色的。至少类似水煤浆这种流体的传热好像没听国外的公司研究过，不知各位有没有这方面的信息？
大家讨论的发言中，我倒是没有感受到对国产软件的歧视，说恨铁不成钢可能倒是有一点。至于我自己，坦白说，我对科技类的产品更迷信老外一点。看起来真有似乎真有崇洋媚外的嫌疑呢，呵呵！
为什么崇洋媚外？原因很简单，Y研究的时间比我们时间长；成果至少暂时比我们多，你看那些公式大部分都是大鼻子关联出来的吧；而且Y还比我们有钱，所以可以买更好的设备，更准确的仪表，所以收集的实验数据也就更权威；而且Y似乎比我们还专业一点，至少不会最好的学者都去当领导。虽然似乎有研究说偶们中国人的智商是最高的，但似乎老外也不是太笨。况贴就算是牛车吧，如果他开的远了太多，汽车也要追老半天的，更何况咱们未必是汽车，大鼻子也未必是牛车。这么一比，对国外软件的迷信似乎也就可以理解了。
当然，也不就是说我们就会永远落后，你看看华为，看看中国的航天事业，信心自然就上来了。
楼上的心态还是比较好的，只要大师确实是好东西，就一定会被认可的。真金不怕火炼么，只是需要时间让大家多了解就可以了。

原帖由 king 于 2009-8-27 18:10 发表
从wiseboy老兄的帖子看了大师还是很有特色的。至少类似水煤浆这种流体的传热好像没听国外的公司研究过，不知各位有没有这方面的信息？
大家讨论的发言中，我倒是没有感受到对国产软件的歧视，说恨铁不成钢可能倒是有 ...

这个试验研究花了不少钱的，有国家和各方面的资助投入，我没有参加研究，但是参加了整理。国内的常见毛病，研究完了发表论文，然后就完了，就好像你说的那样。但是我不想让它这样。我要把它变成生产力。顺便提一下，我调研的结论，自认为这项试验研究是领先水平。

[ 本帖最后由 wiseboy 于 2009-8-27 18:24 编辑 ]

不扯淡了，跟wiseboy老兄继续探讨我最关心的技术问题。
你说hysys不能计算多相物性指的是什么，是不是指“拟均相”的物性？据我所知，hysys对气相，液相和水相的物性都是单独计算的。但是多相混合后的物性到确实似乎没有。
“拟均相”这个概念，用在混合比较均匀的两相或多相系统可能会比较合适，但是有一定的应用范围的。比如普通的混合物全凝器，回流式冷凝器，以及对于X型的再沸器，如果沸腾侧是混合物的话，“拟均相”的概念应该也不是太合适的。这个东西了解不多，想听听老兄的意见。
另外，hysys的老版本确实是外接HTFS的，但我记得他自己还是有一个计算传热系数和压降的程序的，不过没用过，回头确认一下。
关于物性计算，我跟Ity老兄的观点差不多，物性应该有专门的模拟软件来计算，做换热器的就要做换热器，越专业越容易出真正有价值的成果。当然，对于诸如水煤浆这种特殊的物系，你发展一些特殊的物性关联式倒是很有意思。捡别人的盲点来创新突破也是很好的路子。

恩，看的出来，老兄也是个干实事的人，这种人是越多越好呀。

原帖由 king 于 2009-8-27 18:30 发表
不扯淡了，跟wiseboy老兄继续探讨我最关心的技术问题。
你说hysys不能计算多相物性指的是什么，是不是指“拟均相”的物性？据我所知，hysys对气相，液相和水相的物性都是单独计算的。但是多相混合后的物性到确实似乎 ...

这样的，混合相的性质部分有，比如：密度就有；有些没有，比如黏度、导热系数就没有。因为这些混合性质对于热力学平衡计算没有意义。平衡的时候分相了，不混合，当然没有相混合性质可说，所以HYSYS不会有。
但是对于流体力学计算有意义。流体流动时候各相混合了，没有大尺度的分相（小尺度分相当然有），所以有混合相的性质。“拟均相”就是计算它们的对于流体力学计算需要的这一部分混合相性质。Hysy不大关心流体力学，它当然没有这部分性质。我们学习软件，必须弄清楚他的核心目标，这样才能掌握大方向。
你说的“比如普通的混合物全凝器，回流式冷凝器”，是按照分相计算的，没有必要“拟均相”，它本来就是大尺度分相的。这一方面理论和实践比较成熟。
时间有限，就讨论到这里。

[ 本帖最后由 wiseboy 于 2009-8-27 19:04 编辑 ]