Оценка термодинамического совершенства теплообменных

Оценка
термодинамического
совершенства
теплообменных систем
Ахременков А.А.
Институт
Программных Систем,
РАН,
Переславль-Залесский
Цели работы
Найти предельную эффективность
многопоточного теплообмена
 Найти организацию системы, при
которой эта эффективность может
быть достигнута.

Двухпоточный теплообмен
T1, T2 – температуры
входящих потоков
T10, T20 – температуры
выходящих потоков
W1, W2 – водяные эквиваленты потоков
a - коэф.теплопередачи, q – тепловая нагрузка
Системы многопоточного
обмена



Ti– температуры
потоков
Wi– водяные
эквиваленты
потоков
aij-коэффициенты
теплообмена
Постановка задачи


T1, T2- минимальная и максимальная температуры
горячих потоков
u(T,T0)-температура холодного потока при контакте с
горячим, имеющим входную температуру T0 и текущую
температуру T
Последовательность
решения

На первом этапе, будем считать qi и a i
заданными при всех T. При этих условиях
находится связь текущих температур
потоков, соответствующих минимуму
производства энтропии *
i 0i i i
для i-ого греющего потока.
На втором этапеqнаходятся
такие
i ai
распределения и , которые
*
минимизируют
 (T , q ,a )


 (T , q ,a )
i
0i
i
i
Условия оптимальности
температура
горячих потоков на выходе
распределение
тепловых нагрузок и коэф.
теплопередачи
отношение
температур потоков
минимум производства
энтропии в системе
Оценка совершенства

Полученное* минимальное
значение  при его сравнении с
производством энтропии  в
действующей теплообменной
системе, позволяет оценить
степень термодинамического
совершенства системы
T0i

  ,   Wi ln вых

Ti
*