Постановка задачи оптимизации

 

Задаются преподавателем и считаются фиксированными следующие характеристики теплообменника типа «труба в трубе» (его расчетная схема представлена на рис. 1): вид теплоносителей в трубе и кольцевом канале; G₁, G₂ - расходы теплоносителей, кг/с; t₁¢ и t₁¢¢ - температуры теплоносителя внутри трубы соответственно на входе в теплообменник и на выходе из него; t₂¢ - температура теплоносителя на входе в кольцевой канал, °С; d - толщина стенки внутренней трубы, м; С - весовой коэффициент, определяющий концепцию расчета, м/Вт.

Предполагается, что используется противоточная схема движения теплоносителей.

В процессе начального диалога с программой определяются следующие величины: тепловая производительность теплообменника Q, Вт, и температура t₂¢¢, °С, второго теплоносителя при выходе из кольцевого канала: Dt - среднелогарифмический температурный напор, К; С_Р1, С_Р2 - удельные массовые изобарные теплоемкости теплоносителей, Дж/(кг × К); r₁, r₂ - плотности теплоносителей, кг/м³; l₁, l₂ - коэффициенты теплопроводности теплоносителей, Вт/(м × К); Рr₁, Рr₂ – числа Прандтля теплоносителей.

Физические параметры теплоносителя вводятся вручную. Их значения берутся из справочной таблицы (приложение 3) в зависимости от значений определяющих температур теплоносителей (t₁ или t₂), рассчитывае-

б) а)

Рис. 1. Расчетная схема теплообменного аппарата типа «труба в трубе» а – общий вид; б – поперечное сечение

 

мых в ходе выполнения программы.

Все перечисленные выше величины остаются далее фиксированными при вариантных расчетах.

Задача оптимизации формулируется следующим образом. Целевая функция: Z = F + С× P ® min;

Варьируемые проектные параметры - d₁ и d_2экв.

На заключительной стадии работы необходимо исследовать поведение значение величин площади поверхности теплопередачи F и затрат мощности на прокачивание теплоносителей Р вблизи оптимума. Для этого проводятся расчеты по плану, показанному на рис. 2.

Рис. 2. План вычислений в окрестностях оптимума

Чтобы получить достаточно быстро действительно оптимальный результат, необходимо вести поиск, четко осознавая последствия варьирования проектных параметров. Необходимо внимательно изучить в связи с этим функциональную диаграмму (алгоритм расчета целевой функции) на рис. 3.

 

Рис. 3. Функциональная диаграмма

 

---

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 63; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!