Моделирование и оптимизация параметров теплообменников методами неравновесной термодинамики
DOI:
https://doi.org/10.32347/2409-2606.2016.19.37-49Ключові слова:
теплообменный аппарат, теплоутилизатор, тепловые трубы, термодинамическая эффективность, необратимые потери, производство энтропииАнотація
В работе приведены результаты численного моделирования и оптимизации конструктивных и режимных характеристик теплообменных аппаратов – теплоутилизаторов типа «жидкость-газ». В качестве одного из критериев принималось минимальное производство энтропии. Показано влияние расходов теплоносителей и изменение тепловой нагрузки на термодинамическую эффективность теплоутилизатора. Определены оптимальные закономерности изменения температур теплоносителей в противоточном теплообменном аппарате при различных эксплуатационных режимах и конструктивных параметрах. Проанализированы прикладные решения оптимизации теплоутилизаторов методами неравновесной термодинамики.Посилання
Bezrodnyi M. K., Pioro I.L., Kostyuk T. O. Processy perenosa v dvuhfaznyh termosifonnyh sistemah. Teoriya i praktika. Fakt, 2005.
Dan P., Rei D. Teplovye truby. Energiya, 1979
Vasylev L. L. Teploobmennyky na teplovыkh trubakh. Nauka y tekhnyka, 1981.
Kulikova N., Redko A. "Simulating heat-transfer processes in two-phase heat-utilizer at heat pipes." Structure and environment, Vol.6. No.2. 2014. P. 35-43.
Prigozhin I. Vvedenie v termodinamiku neobratimyh processov. IL, 1960.
Nоvikоv I. I . "Effektivnyi koefficient poleznogo deistviia atomnoi energeticheskoi ustanovki." Atomnaia energiia, Vol. 3. Iss. 11. 1957. P. 409–412.
Curzon F. L., Ahlborn B. "Efficiency of a Carnot engine at maximum power output." American Journal of Physics, 1975. Vol. 43. Iss. 22. P. 22–24. https://doi.org/10.1119/1.10023
Andresen B., Salamon P., Berry R.S. "Thermodynamics in Finite Time." Physics Today, 1984, Vol. 37, Iss. 9. P. 62–70. https://doi.org/10.1063/1.2916405
Bejan A. "Entropy generation minimization: The new thermodynamics of finite-size devices and finite-time processes." Journal of Applied Physics, 1996, Vol. 37, Iss. 9. P. 1191-1218.https://doi.org/10.1063/1.362674
Chen L., Wu C., Sun F. "Finite Time Thermodynamic Optimization on Entropy Generation Minimization of Energy Systems." Journal of Non-Equilibrium Thermodynamics, 1999, Iss.24. P. 327-359. https://doi.org/10.1515/JNETDY.1999.020
Rozonoer L. I. "Obmen i raspredelenie resursov (obobshyonnyi termodinamicheskii podhod)." Avtomatika i teplomehanika, 1973, №8. P. 88 – 103.
Mironova V., Tsirlin A., Kazakov V., Berry R. "Exergy and optimization of time-constrained processes." Journal of Applied Physics, 1994. Vol. 76. P. 629 – 634.
Mironova V.A., Amelkin S.A., Cirlin A.M. Matematicheskie metody termodinamiki pri konechnom vremeni., Khimiia, 2000.
Lineckii S.I., Cirlin A.M. "Ocenka termodinamicheskogo sovershenstva i optimizaciia teploobmennikov." Teploenergetika, 1988 №10. P. 65 – 68.
Cirlin A.M., Belyaeva N.P. "Predelnye vozmozhnosti processov teploobmena." Teploenergetika, 1998. №9. P. 53-55.
A. Tsirlin, V Kazakov, R.S. "Berry Finite-Time Thermodynamics: Limiting Performance of Rectification and Minimal Entropy Production in Mass Transfer." Journal of Physical Chemistry, 1994, Iss.98. P. 3330-3336. https://doi.org/10.1021/j100064a014
Amelkin S.A., Cirlin A.M. "Predelnye vozmozhnosti teploobmennikov." Teploenergetika, 2001. №5. P. 64–68.
Alimova N.A. Matematicheskie modeli i algoritmy izvlecheniya bazisnogo resursa v zamknutyh termodinamicheskih i ekonomicheskih sistem. Diss. Abstract. IPS RAN. 2007.
Hauzen H.. Teploperedacha pri protivotoke, pryamotoke i perekrestnom toke. Energoizdat, 1981.
Kulikova N.V., Redko A.A. "Termodinamicheskaia model utilizatora na teplovyh trubah." Holodilnaia tehnika i tehnologiia, № 2, 2014. P. 51-55. https://doi.org/10.15673/0453-8307.2/2014.32604
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Andrii Redko, Nataliia Kulikova, Natan Lantsberg, Oleksandr Redko
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
