Идентификация параметров модели тепловых и гидравлических процессов в перекрестноточном теплообменнике, основанной на аналогии между термическими и гидравлическими сопротивлениями

С.Д. Винничук, д-р техн. наук
Ин-т проблем моделирования в энергетике
им. Г.Е. Пухова НАН Украины
(Украина, 03164, Киев, ул.Генерала Наумова, 15,
тел. (044) 4241063, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)
А.А. Шестаков, канд. техн. наук, А.А. Чирва
Государственное предприятие «Антонов»
(Украина, 04128, Киев, ул. Академика Туполева, 1,
тел. (044) 4543786, (044) 4543514,
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.)

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

АННОТАЦИЯ

Рассмотрено влияние параметров модели тепловых и гидравлических процессов в пластинчатом перекрестноточном теплообменнике (ТО), построенной на основе аналогии между термическими и гидравлическими сопротивлениями. Параметры модели определены экспериментально. Показано, что из общей модели тепловых и гидравлических процессов можно
сформировать модель гидравлических процессов в каждой линии в отдельности, что значительно упрощает экспериментальные исследования вшироком диапазоне изменения коэффициентов Рейнольдса. С помощью предлагаемой модели возможно определение некоторых параметров, необходимых для расчета перепадов давлений на линиях ТО. Разработан алгоритм определения параметров соответствия между удельными коэффициентами гидравлического сопротивления каналов ТО и числом единиц переноса NTU, с помощью которых возможен расчет коэффициента эффективности ТО и температур на выходах линий.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

система кондиционирования воздуха, теплообменник, гидравлические и тепловые процессы, математическая модель, идентификация параметров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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.

Полный текст: PDF