شبیه سازی مبدل های حرارتی و شبکه های مبدل حرارتی
چکیده
در این مطالعه، روابط بین ضرایب اثربخشی (ε) و هزینه (ζ) بدست آمدند و برای نخستین بار، یک مدل شبیه‌سازی اقتصادی جهت شبیه‌سازی مبدل‌های حرارتی (HE) و شبکه‌های مبدل حرارتی (HEN) برای همه جریان‌ها ارائه شد. مقادیر ε مبدل‌های حرارتی با جریان موازی، جریان مخالف، جریان متقاطع و کلیه مبدل‌های حرارتی تحت شرایط Cr=0 برحسب پارامتر ζ، NTU (تعداد واحد انتقال) و حداقل ظرفیت‌های گرمایی (Cmin) بدست آمدند. مقادیر ε حاصل از محاسبات اقتصادی برای مدل شبیه‌سازی اقتصادی مبدل‌های حرارتی استفاده شدند. بردارها، از جمله دماهای خروجی و ورودی جریان‌ها، از شبیه‌سازی استاتیکی بدست آمدند تا در مدل شبیه‌سازی اقتصادی استفاده شوند. سپس، مطالعات موردی برای مبدل حرارتی با جریان مخالف انجام شد و مقادیر ε بطور تصادفی در شبکه مبدل حرارتی نمونه مشخص شدند. در آخر، پارامترهای مصرف (N)، هزینه (P) و صرفه‌جویی (E) همه مبدل‌های حرارتیِ درون شبکه به‌سادگی از طریق دستگاه معادلات خطی بدون هیچ فرآیند پیچیده، چرخه، نرم‌افزار یا سخت‌افزار خاصی براساس خواص جریان‌های سرد و گرم با بکارگیری مدل شبیه‌سازی اقتصادی محاسبه شدند.
مقدمه
همه کشورها جهت حفظ منابع انرژی‌شان برای صنعت، کشاورزی، حمل و نقل و مصارف خانگی به انرژی نیاز دارند [۱،۲]. افزایش امکانات صنعتی و پیشرفت‌های سریع فناوری به رغم کاهش منابع انرژی نیاز به انرژی را می‌افزاید [۳،۴]. افزون بر این، افزایش وابستگی به انرژی سبب مشکلاتی مثل آلودگی زیست‌محیطی، گرمایش زمین، افزایش مخارج و عدم بازدهی انرژی می‌شود [۳،۴]. از این رو، کشورهای در حال توسعه متعددی در پر کردن خلاء بین تقاضا و عرضه انرژی با مشکل مواجهند [۶].
Abstract
Relations between effectiveness (ε) and expense coefficients (ζ) were derived, and an economic simulation model was developed to simulate heat exchangers (HE) and HE networks (HEN) in all flow types for the first time. ε values of parallel flow, counter flow, cross flow and all HEs under the condition of Cr = 0 were derived in terms of ζ, NTU (Number of Transfer Unit) and minimum heat capacities (Cmin). ε values obtained from economic calculations were used for developing economic simulation model of HEs. Vectors including outlet temperatures and inlet temperatures of flows were obtained from static simulation to utilize in economic simulation model. Then, case studies were performed with counter flow HE and ε values randomly determined in a sample HEN. Use (N), expense (P) and savings (E) of all HEs in a HEN were calculated easily by the way of linear equation systems without any complex processes, iterations, software and special hardware, in terms of both cold and hot flows properties by using economic simulation model.
1. Introduction
Energy is an essential parameter for all countries to maintain energy supply for industry, agriculture, transport and household requirements [1,2]. The increasing industrial facilities and fast technological improvements cause great energy requirements in contrary to diminishing energy sources [3,4]. In addition, increasing energy dependence emerges problems such as environmental pollution, global warming, increasing energy costs and inefficiency in energy usage [3,5]. So, several developing counties are in trouble with satisfying the energy gap between energy demand and supply [6].
چکیده
1) مقدمه
فهرست علائم و اختصارات
2) مواد اولیه و روش کار
3) مشتق‌گیری ضریب اثربخشی نسبت به پارامترهای اقتصادی
3.1 مبدل‌های حرارتی با جریان موازی
3.2 مبدل‌های حرارتی با جریان مخالف
3.3 مبدل‌های حرارتی با جریان متقاطع
3.4 همه مبدل‌های حرارتی
4) مدل شبیه‌سازی اقتصادی
5) مطالعات موردی
5.1 محاسبات اقتصادی مبدل‌های حرارتی با جریان موازی، مخالف و متقاطع و همه مبدل‌های حرارتی
5.2 شبیه‌سازی اقتصادی شبکه مبدل حرارتی نمونه
6) نتیجه‌گیری
Abstract
Keywords
Nomenclature
1. Introduction
2. Material and method
3. Derivation of Effectiveness respect to the economic parameters
4. Economic simulation model
5. Case studies
6. Conclusion
References
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه