[发明专利]一种超临界光管界限热负荷预测方法、装置和设备

权利要求书

1.一种超临界光管界限热负荷预测方法，其特征在于，包括：

获取光管的长度、内径和入口节流度，以及光管内工质的入口焓值和质量流量；

获取伪饱和液位置的压力、焓值和密度，以及伪饱和汽位置的压力、焓值、密度和位置坐标；

获取重流体区的摩擦系数、轻重流体混合区的摩擦系数和轻流体区的摩擦系数；

当所述位置坐标不小于所述长度时，将预设的热负荷、所述内径、所述质量流量、所述重流体区的摩擦系数、所述轻流体区的摩擦系数以及所述伪饱和液位置的压力、焓值和密度代入预先建立的第一热负荷预测函数，得到光管压降关于入口流速的第一传递函数；所述第一传递函数考虑了轻流体区的密度扰动；

将所述光管压降关于入口流速的第一传递函数转换为第一尼奎斯特曲线，根据所述第一尼奎斯特曲线预测光管界限热负荷；

当所述位置坐标小于所述长度时，将预设的热负荷、所述内径、所述质量流量、所述重流体区的摩擦系数、所述轻流体区的摩擦系数、所述伪饱和液位置的压力、焓值和密度以及所述伪饱和汽位置的压力、焓值和密度代入预先建立的第二热负荷预测函数，得到光管压降关于入口流速的第二传递函数；

将所述光管压降关于入口流速的第二传递函数转换为第二尼奎斯特曲线，根据所述第二尼奎斯特曲线预测光管界限热负荷。

2.根据权利要求1所述的一种超临界光管界限热负荷预测方法，其特征在于，所述第一热负荷预测函数为：

δΔp(s)＝[G₀(s)+G₁(s)+G₂(s)]δu_in(s)

G₀(s)＝k_inρ_hmu_in

G₂(s)＝G₂₁(s)+G₂₂(s)+G₂₃(s)

G₂₂(s)＝X₁(s)·Y₁(s)+X₂(s)·Y₂(s)

式中：δ为微小扰动量；in为入口工质参数；hm为重流体区工质参数；Δp为整个加热管段的压降；G₀(s)为入口节流区的传递函数；G₁(s)为重流体区的传递函数；G₂(s)为轻重流体混合区的传递函数；u_in为工质的入口速度；k_in为入口节流系数；ρ为工质的密度；Z为流动方向坐标；s为复变量；f₁为重流体区的流动摩擦系数；D_e为管段的当量直径；g为重力加速度；Ω₁为轻重流体混合区内工质流速沿轴向的变化率；G为质量流速；L为回路长度；f₂为轻重流体混合区的流动摩擦系数。