本文選題：熱交換器 + LabVIEW�。� 參考：《昆明理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：換熱器作為一種在不同溫度的兩種或兩種以上流體間實現(xiàn)物料之間熱量傳遞的熱交換設(shè)備,在石化天然氣、電力冶金、航空船舶、制冷采暖、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域承擔(dān)著重要的作用。本文基于上海東潤換熱設(shè)備制造有限公司的換熱器風(fēng)洞測試平臺,首先改善了風(fēng)洞數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)連接,而后設(shè)計了換熱器風(fēng)洞測試軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)設(shè)計采用了由美國國家儀器(NI)公司研制開發(fā)的LabVIEW2012為平臺。通過軟件完成了系統(tǒng)配置包括安捷倫數(shù)據(jù)采集器的配置,研華板卡PCI-1720U的配置、丹佛斯變頻器控制器、功率控制器的配置。繼而對傳感器信號包括模擬量信號(溫度、電流、電壓)和設(shè)備開關(guān)量信號的進(jìn)行采集模塊編程。比較了線性差值法和樣條差值法計算變工況環(huán)境參數(shù)的誤差,同時對換熱器空氣換熱量、水換熱量、熱平衡等計算過程進(jìn)行了詳細(xì)的計算和論述,通過LabVIEW計算得到試驗件的換熱系數(shù),通過換熱量動態(tài)曲線的生成便于觀測試驗件動態(tài)換熱性能。在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了低速風(fēng)洞空-水冷卻系統(tǒng)的空氣流速、空氣溫度、水流速、水溫度等量的閉環(huán)控制系統(tǒng),并通過LabVIEW設(shè)計了動態(tài)數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊,數(shù)據(jù)導(dǎo)出對接Microsoft Office軟件,以Excel文件的形式導(dǎo)出。最后對以試驗件的數(shù)據(jù)對系統(tǒng)的可靠性進(jìn)行了分析,通過數(shù)據(jù)的分析對系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行了修正。通過LabVIEW軟件進(jìn)行的風(fēng)洞實驗的測試,換熱器風(fēng)洞系統(tǒng)較好的達(dá)到了預(yù)期效果及功能,改善了傳統(tǒng)測試軟件開發(fā)周期長,軟件系統(tǒng)維護(hù)性差,系統(tǒng)故障率高,數(shù)據(jù)計算公式直觀性差,數(shù)據(jù)同步性差,采集延遲性高的缺點,以模塊化的方式編程對試驗系統(tǒng)的開發(fā)進(jìn)行了簡化,直觀的計算公式顯示的程序框圖以圖像化的方式改善了編程界面、簡化了公式讀取與替換的過程,具有推廣和應(yīng)用價值。通過風(fēng)洞測試實驗與換熱器軟件計算統(tǒng)一在一起,為換熱器設(shè)計及研發(fā)提供了更可靠的方法。
[Abstract]:Heat exchanger is a kind of heat exchange equipment which can transfer heat between two or more kinds of fluids at different temperatures. It is used in petrochemical natural gas, electric metallurgy, aviation and ship, refrigeration and heating. The fields of medicine and health play an important role. Based on the heat exchanger wind tunnel test platform of Shanghai Dongrun Heat Exchanger Manufacturing Co., Ltd, this paper first improves the connection of wind tunnel data acquisition hardware system, and then designs the heat exchanger wind tunnel test software system. The software system is designed on the platform of LabVIEW2012 developed by National instrument Company. The configuration of the system includes the configuration of Agilent data collector, the configuration of PCI-1720U, the controller of Danfoss frequency converter and the configuration of power controller. Then, the acquisition module of sensor signal including analog signal (temperature, current, voltage) and device switch signal is programmed. This paper compares the error between linear difference method and spline difference method in the calculation of environmental parameters under different working conditions. At the same time, the calculation process of air heat transfer, water heat transfer and heat balance of heat exchanger is calculated and discussed in detail. The heat transfer coefficient of the specimen is calculated by LabVIEW, and the dynamic heat transfer performance of the specimen can be observed easily by generating the dynamic curve of heat transfer. On this basis, the closed-loop control system of air velocity, air temperature, water velocity and water temperature of air-water cooling system in low speed wind tunnel is designed, and the dynamic data export module is designed through LabVIEW, and the data export and docking Microsoft Office software are designed. Export as a Excel file. Finally, the reliability of the system is analyzed with the data of the test piece, and the parameters of the system are modified by the analysis of the data. Through the wind tunnel test conducted by LabVIEW software, the heat exchanger wind tunnel system achieves the expected effect and function better, improves the traditional test software development cycle long, the software system maintenance is poor, the system failure rate is high. The development of the test system is simplified by modularization programming, which has the disadvantages of poor directness of data calculation formula, poor synchronism of data and high collection delay. The program block diagram displayed by the intuitive calculation formula improves the programming interface by image and simplifies the process of reading and replacing the formula. It has the value of popularization and application. A more reliable method for the design and development of heat exchangers is provided by unifying the wind tunnel test experiment with the calculation of heat exchanger software.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK172

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