ІДЕНТИФИКАЦІЯ ПАРАМЕТРІВ МОДЕЛІ ТЕПЛОВИХ ТА ГІДРАВЛІЧНИХ ПРОЦЕСІВ В ПЕРЕХРЕСТНОТОЧНОМУ ТЕПЛООБМІННИКУ, ОСНОВАНІЙ НА АНАЛОГІЇ МІЖ ТЕРМІЧНИМИ ТА ГІДРАВЛІЧНИМИ ОПОРАМИ

С.Д. Винничук, А.А. Шестаков, А.А. Чирва

Èlektron. model. 2018, 40(4):65-82
https://doi.org/10.15407/emodel.40.04.065

АНОТАЦІЯ

Розглянуто вплив параметрів моделі теплових і гідравлічних процесів в пластинчастому перехрестноточному теплообміннику (ТО), побудованої на основі аналогії між тепловими
і гідравлічними опорами. Параметри моделі визначено експериментально. Показано,що із загальної моделі теплових і гідравлічних процесів можна сформувати модель гідравлічних процесів в кожній лінії окремо, що значно спрощує експериментальні дослідження в широкому діапазоні зміни коефіцієнтів Рейнольдса. За допомогою запропонованої моделі можливе визначення деяких параметрів, необхідних для розрахунку перепадів тисків на лініях ТО. Розроблено алгоритм визначення параметрів відповідності між питомими коефіцієнтами гідравлічного опору каналів ТО і числом одиниць перенесення NTU, які дають змогу визначити коефіцієнт ефективності ТО і температуру на виходах ліній.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

система кондиціонування повітря, теплообмінник, гідравлічні і теплові процеси, математична модель, ідентифікація параметрів.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Кондращенко В.Я., Винничук С.Д., Федоров М.Ю. Моделирование газовых и жидкостных распределительных систем. Киев: Наук. думка, 1990,184 с.
2. Винничук С.Д. Методы и алгоритмы решения задач анализа, проектирования и управления распределением потоков в гидравлических распределительных системах: Дисс... д-ра техн. наук: 01.05.02. — Ин-т проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины, Киев, 2006, 305 с.
3. Кейс В.М., Лондон А.Л. Компактные теплообменники. М.: Энергия, 1967, 223 с.
4. Rohsenow W.M. Handbook of Heat Transfer, 3rd ed, 1998: Heat Transfer.
5. Lienhard IV John H and Lienhard V John H. A heat transfer textbook [Book]. Cambridge, MA : Phlogiston Press, 2005, 3rd.
6. Luben Cabezas-Gomez, Helio Aparecido Navarro, Jose Maria Saiz-Jabardo. Thermal Performance Modeling of Cross-Flow Heat Exchangers, 2015.
7. Ramesh K. Shah, Dusan P. Sekulic Fundamentals of Heat Exchanger Design. 2003.
8. Петухов Б.С. Справочник по теплообменникам. В 2-х томах. Т. 1 /Пер. с англ. под ред. Б.С. Петухова, В.К. Шикова. М.: Энергоатомиздат, 1987, 560 с.
9. Петухов Б.С. Справочник по теплообменникам. В 2-х томах. Т.2 /Пер. с англ., под ред. Б.С.Петухова, В.К.Шикова.— М.: Энергоатомиздат, 1987, 352 с.
10. Кондращенко В.Я., Самойлов В.Д. Автоматизация моделирования сложных теплоэнергетических установок. Киев: Наук. думка, 1987, 183 с.
11. Хаузен Х. Теплоотдача при противотоке, прямотоке и перекрестном токе / Пер. с нем. М.: Энергоиздат, 1981, 384 с.
12. Чирва А.А. Моделирование нестационарных тепловых процессов в пластинчатых теплообменниках с учетом внешнего обтекания // Электрон. моделирование, 2014, 36, № 6, с. 109—118.
13. Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Солнышкова Ю.С., Пророкова М.В. Тепловой расчет рекуперативного теплообменного аппарата. Иваново: Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина, 2013, 124 с.
14. Винничук С.Д. Моделирование процессов в теплообменном аппарате при малом числе экспериментальных данных/ /Зб. наук. праць ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України. Вип. 13. Київ: ІПМЕ НАН України, 2001, с. 86—91.
15. Chilton T.H., Colburn A.P. Mass transfer (absorbtion) coefficients // Ind. Eng. Chem. 1934, N 26, р. 1184—1195.
16. Идельчик И.Е. Гидравлические сопротивления. Изд. 3-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992, 559 с.
17. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. Изд. 3-е перераб. М.: Наука, 1969, 824 с.

ВИННИЧУК Степан Дмитриевич, д-р техн. наук, зав. отделом Ин-та проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины. В 1977 г. окончил Черновицкий государственный университет. Область научных исследований—модели, методы и программные средства для анализа систем сжимаемой и несжимаемой жидкости, теория алгоритмов.

ШЕСТАКОВ Алексей Александрович, канд. техн. наук, нач. отдела систем жизнеобеспечения и противообледенительных систем Государственного предприятия «Антонов». В 2002 г. окончил Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана (г. Москва). Область научных исследований — моделирование тепловых и гидравлических процессов в системах жизнеобеспечения самолета.

ЧИРВА Александр Александрович, ведущий инженер-конструктор по противообледенительным системам Государственного предприятия «Антонов». В 2007 г. окончил Национальный авиационный университет (г. Киев). Область научных исследований — моделирование тепловых и гидравлических процессов в системах подготовки воздуха и противообледенительных системах самолета.укових досліджень — моделювання методів автоматизації комп’ютерних тренажерних систем.

Повний текст: PDF