ОПТИМАЛЬНЫЙ ТЕПЛООБМЕН

Исследованы предельные возможности процесса теплообмена при ограничениях на тепловую нагрузку и коэффициент теплопередачи, для постоянной теплоемкости потоков и для теплоемкости, зависящей от температуры. В частности, такая зависимость имеет место для потоков, меняющих свое фазовое состояние. Показано, что замена переменных в математической модели процесса позволяет получить решения, сохраняющие свою форму при любой кинетике. Введено понятие о термодинамически-эквива- лентных системах теплообмена, что дало возможность свести синтез многопоточной теплообменной системы к решению двух обыкновенных дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными, описывающими двухпоточный теплообмен между потоками с переменной теплоемкостью. На основе полученных результатов предложен алгоритм синтеза многопоточных систем теплообмена. В синте- зируемой системе каждый поток может контактировать с несколькими потоками, выполнены ограни- чения на температуры, расходы и теплоемкости всех или части потоков, диктуемые интегрированным с системой технологическим процессом. Синтез системы предполагает выбор структуры контактов, величин свободных параметров потоков, распределения поверхностей контакта и тепловых нагрузок между двухпоточными теплообменными ячейками
Исследованы предельные возможности процесса теплообмена при ограничениях на тепловую нагрузку и коэффициент теплопередачи, для постоянной теплоемкости потоков и для теплоемкости, зависящей от температуры. В частности, такая зависимость имеет место для потоков, меняющих свое фазовое состояние. Показано, что замена переменных в математической модели процесса позволяет получить решения, сохраняющие свою форму при любой кинетике. Введено понятие о термодинамически-эквива- лентных системах теплообмена, что дало возможность свести синтез многопоточной теплообменной системы к решению двух обыкновенных дифференциальных уравнений с разделяющимися переменными, описывающими двухпоточный теплообмен между потоками с переменной теплоемкостью. На основе полученных результатов предложен алгоритм синтеза многопоточных систем теплообмена. В синте- зируемой системе каждый поток может контактировать с несколькими потоками, выполнены ограни- чения на температуры, расходы и теплоемкости всех или части потоков, диктуемые интегрированным с системой технологическим процессом. Синтез системы предполагает выбор структуры контактов, величин свободных параметров потоков, распределения поверхностей контакта и тепловых нагрузок между двухпоточными теплообменными ячейками Автор:  А. М. Цирлин
Ключевые слова:  двух- и многопоточный теплообмен, кинетика теплообмена, тепловая нагрузка, дис- сипация энергии, коэффициент теплопроводности, оптимальная теплообменная система, производство энтропии
Стр:  1171