Parametric analysis of heat exchanger networks
| Autor: | Vassilev, Momchil |
|---|---|
| Přispěvatelé: | проф. д-р инж. Никола Георгиев Калоянов проф. д-р инж. Валери Августов Милчев, Prof. Nikola Georgiev Kaloyanov, PhD Prof. Valeri Avgustov Milchev, PhD |
| Jazyk: | bulharština |
| Rok vydání: | 2019 |
| Popis: | Главната цел на дисертационния труд е разработване на усъвършенстван метод за моделиране на системи от топлообменни апарати (СТА), основан на метода на каноничната форма и нов алгоритъм за прецизно определяне на работните параметри на системата. Извършено е задълбочено проучване и критичен анализ на съществуващите методи за моделиране на СТА, в резултат на които са идентифицирани предимствата и недостатъците на метода на каноничната форма. Въз основа на анализа са дефинирани няколко задачи за подобряване на метода на каноничната форма чрез разширяване на неговите възможности за моделиране на по-голямо разнообразие от структури на системи от топлообменници. Предложен е нов алгоритъм за описание на СТА във вид на ориентиран граф. Той разширява възможностите на метода на каноничната форма, като позволява анализа на разклонени топлообменни системи. Предложени са два метода за идентифициране на входящите флуидни потоци в СТА. Чрез тези методи се формират матрици, описващи разпределението на входящите потоци по клоните на система. Предложен е нов метод за прецизно определяне на температурата на смесване на флуидни потоци. Финално е разработен итеративен алгоритъм за решаване на уравненията, описващи масовия и енергийния баланс на СТА. Енергийният баланс на всеки топлообменник се изчислява по метода ефективност–NTU. Представените методи и алгоритми формират цялостна система от процедури за решаване на задачата за анализ на СТА, която може да бъде реализирана като софтуерен продукт The main purpose of the doctoral thesis is to develop an advanced method for modeling heat exchanger networks (HEN) based on the canonical form method and a new algorithm for precise calculation of the operating parameters of a network. An in-depth study and critical analysis of existing methods for modeling HENs is carried out, as a result of which the advantages and disadvantages of the canonical form method are identified. Based on this analysis several objectives are defined to improve the canonical form method by expanding its capabilities for modeling a wider variety of HEN structures. A new algorithm is proposed for modeling HENs of any structure as a directed graph. The proposed algorithm expands the capabilities of the canonical form method by allowing the analysis of branched networks. Two methods are proposed for identification of the fluid streams in the HEN with the purpose to form matrices, describing the distribution of the input streams in the branches of the network. A new method is proposed for determining the temperature of mixing fluid streams with very high accuracy. Finally an iterative algorithm is developed for solving the equations describing the mass and energy balances of the HEN. The energy balance of each heat exchanger is calculated according to the effectiveness–NTU method. The presented methods and procedures form a complete algorithm for solving the rating problem for HENs which can be implemented as a software tool. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|