Metrika članka

  • citati u SCindeksu: 0
  • citati u CrossRef-u:0
  • citati u Google Scholaru:[=>]
  • posete u poslednjih 30 dana:17
  • preuzimanja u poslednjih 30 dana:15
članak: 3 od 13  
Back povratak na rezultate
Termotehnika
2017, vol. 43, br. 1-4, str. 23-37
jezik rada: srpski
vrsta rada: stručni članak
doi:10.5937/termoteh1704023S
Novi pristup optimizaciji brzina fluida kod višecevnih razmenjivača toplote sa aspekta troškova
Univerzitet u Istočnom Sarajevu, Tehnološki fakultet Zvornik, Zvornik, Republika Srpska, BiH

e-adresa: slavkosm@gmail.com

Sažetak

U radu su za karakteristične grupe cevnih razmenjivača toplote sa omotačem uz prisustvo pregrada, određene optimalne brzine fluida kroz cev i omotač, polazeći od funkcije ukupnih troškova koji obuhvataju fiksne troškove i troškove energije, odnosno snage za potiskivanje fluida. Komponente funkcije optimizacije izražene su u pogodnim jedinicama što je omogućilo uspostavljanje matematičkog modela u kome figurišu obe brzine fluida koje se optimiziraju. U ovu svrhu korišćene su matematičke transformacije odgovarajućih termodinamičkih i hidrauličkih relacija. Optimalna vrednost brzina fluida dobijena je minimizacijom složene funkcije ukupnih troškova pri čemu su korišćene teoreme diferencijalnog računa koje se odnose na funkcije sa dve promenljive. Dobijena funkcija, kao dvodimenzionalni problem, ispitana je detaljno postupkom matematičke analize. Pri ovome se vodilo računa i o ograničenjima pojedinih parametara. Izvedene relacije predstavljaju opšti model za rešavanje postavljenog problema. Parcijalnim diferenciranjem funkcije optimizacije dobijen je složeni sistem jednačina koji se može rešiti numeričkom matematičkom metodom uz podršku računarskog programa, s obzirom da se parametri koji se optimiziraju ne mogu izraziti eksplicitno. Radi efikasnijeg dobijanja rešenja, pored analitičkog korišćen je i grafički postupak. Ovakav tehno-ekonomski pristup postavljenom problemu, zbog uvedenih dopunskih uslova, zahtevao je iterativno određivanje parametara neophodnih za projektovanje. Razlog ovome je taj što je morao biti zadovoljen veći broj jednačina uz poštovanje određenih ograničenja.

Ključne reči

višecevni razmenjivači toplote; investicijski troškovi; troškovi energije; optimizacija troškova; termohidraulični proračun; brzine fluida u cevima i omotaču; diferencijalni račun; numerička analiza

Reference

Afgan, N., Schlunder, E.U. (2015) Heat Exchanger: Design and Theory Sourcebook. Washington, DC: McGraw-Hill/Scripta
Baehr, H.D. (1993) Termdynamik. Berlin: Springer-Verlag
Bogale, D. (2014) Design and development of shell and tube heat exchanger for harar brewery company pasteurizer application (mechanical and thermal design). American Journal of Engineering Research (AJER), vol. 3, br. 10, str. 99-109
Boyce, W.E., Diprima, R.C. (1986) Elementary Differential Equations and Boundary Value Problems. New York: John Wiley
Bronštejn, I.N., Semendljajev, K.A. (1992) Sprovočnik po matematike. Moskva: GIFML
Cabezas-Gómez, L., Navarro, H.A., Saíz-Jabardo, J.M. (2015) Thermal performance modeling of cross-flow heat exchangers. Heidelberg - New York - Dordrecht - London: Springer Cham
Cengel, Y.A., Turner, R.H. (2011) Fundamentals of thermal-fluid sciences. New York: Mc Graw-Hill, 4th Edition
Cengel, Y.A. (2006) Heat transfer: A practical approach. McGraw-Hill Science/Engineering, 3rd Eddition
Chi, S.W. (1976) Heat Pipe Theory and Practice. Washington: Hemisphere
Edwards, D.K., Denny, V.E. (1980) Transfer processes: An introduction to diffusion, convection, and radiation. Washington: Hemisphere, 2nd ed
Fraas, A.P. (1989) Heat Exchanger Design. New York: John Wiley & Sons, 2d ed
Jaluria, Y., Torrance, K.E. (1986) Compatational Heat Transfer. New York: Hemisphere
Kays, W.M., London, A.L. (1998) Compact heat exchangers. New York: McGraw-Hill, Reprinted by permission of William M. Kays
Kern, D.Q., Kraus, A.D. (1982) Extended Surface Heat Transfer. New York: Mc Graw-Hill
Kozić, Đ., Vasiljević, B., Bekavac, V. (1995) Priručnik za termodinamiku. Beograd: Mašinski fakultet
Kurepa, S. (1999) Matematička analiza. Zagreb: Termička knjiga
Kutateladze, S.S. (1983) Fundamentals of Heat Transfer. New York: Academic Press
Markovski, S. (1981) Osnovi teorije troškova. Zagreb: Informator
Michael, J.M., Howard, N.S. (1994) Fundamentals of Engineering Thermdynamics. New York: Wiley
Milojević, M.M. (1980) Poslovni sistem. Beograd: Naučna knjiga
Moran, M.J., Shapiro, H.N. (2006) Fundamentals of engineering thermodynamics. Chichester, West Sussex, England: John Wiley & Sons Ltd, The Atrium, Southern Gate, PO19 8SQ, 5th Edition
Muralidharan, S., Maharaj, B.G., Silaipillayarputhur, K. (2014) Thermal Analysis of Cross Flow Heat Exchangers. International Journal of Emerging Technology and Advanced Engineering, vol. 4, br. 9, str. 12-19
Ozisik, M.N. (1985) Heat transfer: A basic apprach. New York: McGraw-Hill
Perović, D. (1994) Teorija troškova. Sarajevo: Svetlost
Pignotti, A., Cordero, G.O. (1983) Mean Temperature Difference in Multipass Crossflow. Journal of Heat Transfer, 105(3): 584
Prasad, D.V.V., Verma, R.R., Verma, P.S., Srivastava, A.K. (2014) Performance Analysis of Shell & Tube Type Heat Exchanger under the Effect of Varied Operating Conditions. IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering, 11(3): 08-17
Ribando, R.J. (2002) Heat transfer tools. New York: McGraw
Roetzel, W., Neubert, J. (1979) Calculation of Mean Temperature Difference in Air-Cooled Cross-Flow Heat Exchangers. Journal of Heat Transfer, 101(3): 511
Roetzel, W., Nicole, F.J.L. (1975) Mean Temperature Difference for Heat Exchanger Design-A General Approximate Explicit Equation. Journal of Heat Transfer, 97(1): 5
Schlunder, E.U. (1983) Heat Exchanger Design Handbook. London: Hemisphere Publishing
Schmalenbach, E. (1963) Kostenrechmung und Preispolitik. Koln
Shah, R.K., Sekuli, D.P. (2003) Fundamentals of Heat Exchanger Design. Hoboken, NJ, USA: Wiley
Shih, T.M. (1984) Numerical Heat Transfer. Hemisphere
Smith, J.G. (1985) Business Strategy. Basic Blackwell
Šoškić, B. (1971) Teorija vrednosti. Beograd: Savremena administracija
Taborek, J., Hewitt, G.F., Afgan, N. (1983) Heat exchangers theory and practice. New York: Hemisphere
Tublar Exchangers Manufacturers Association Standards of Tubular Exchangers Manufacturers Association. latest ed