《表1 换热器建模方法的适用性》

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《低温多股流板翅式换热器设计优化方法研究进展》

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图7为低温特殊工况参数（物性变化、流动分布、轴向导热、漏热、辐射）对换热器效率的影响。低温工况下流体物性变化对换热效率的影响最大约占40%，其次，流动分布轴向导热等设计因素占20%～5%[73]。目前换热器建模仿真方法主要包括三大类，分别是集总参数法[74]、分布参数法[75]以及流体演化法[76]。表1为模型能解决的实际问题。集总参数法是目前换热器中最常用的方法，模型的本质是基于能量守恒方程去解决不牵扯到相变的换热器设计。常用假设是稳态，无环境传热，纵向导热忽略不计，整体传热系数和热负荷为恒定。总体来说集总参数法模型适用于单相和传热属性恒定流体换热。如果说集总参数法是黑箱模型，只能预测进出口状态，那么分布参数法则是基于把换热器整体分割成小单元，常用于低温换热器的复杂流程安排，流体物性剧烈变化或考虑内部温度场变化的换热器设计。第三种是基于每个流体的稳态一维质量、流量、动量守恒方程（解N-S方程）的流体进化模型，它利用质量守恒评估蒸汽和液体的组分，利用动量方程评估压降，多适用于集成换热器和工业应用。