汤 盛，李科群

（上海理工大学 能源与动力工程学院，上海200093）

两股流或者多股流换热器的进口参数由于工业需要而发生变化时，其目标出口参数往往需保持一个恒定的值，这就需要对换热器进行有效控制，这是一个动态过程.换热器的动态运行性能直接影响换热器的效能［1-4］.在动态过程中，当换热器的一个或者多个进口参数变化时，只要知道换热器的动态特性，就可以通过对流体的一个进口参数进行调节来使换热器的目标出口参数严格地保持在一个恒定的值.值得注意的是，如果这些调整或者改变是在流体名义参数的20%之内，那么就可以将换热器看成是一个线性系统［5］.

换热器的动态特性分析可以通过理论研究或试验研究进行.两股流换热器动态特性的理论研究主要有两种方法：集总参数法［6］和分布参数法［7-8］.近年来，一些数值仿真的方法也被应用于动态仿真分析，如利用Matlab软件提供的Simulink对换热器动态特性进行模拟［9］和采用人工神经网络法［10］对换热器动态特性进行分析.对于多股流换热器，因为通道布置的多样性以及传热的复杂性，其动态特性一般很难得到分析解，因此换热器的动态特性一般通过试验获得.

1 两股流换热器

1.1 动态特性

假设冷流体的质量流量mc发生变化，对于一个逆流的两股流换热器，其动态特性可以从以下方程推导：

式中：Q（τ） 为τ时刻换热器的热流量，kW；mc（τ） 为τ时刻换热器冷流体的质量流量，kg／s；cp，c为冷流体的比定压热容，kJ／（kg·°C）；……