توضیحات
ABSTRACT
A novel method combined signal flow graph of a single heat exchanger with the transfer function of streams is developed for the dynamic behaviors of heat exchanger networks problems, which are determinate factors of the process control and operation optimization in the processing industries. The transfer functions between any two nodes of heat exchanger networks including the inlet and the outlet are obtained based on the signal flow graph of the networks by block-diagram reduction, Mason’s rule and the seeking-up method. The developed method is solved by a numerical inverse Laplace transform and the analytical solution to the dynamic behavior of heat exchanger networks is presented in the time
domain. The numerical results demonstrate that the presented method is more efficient and more accurate for the dynamic behaviors of heat exchanger networks problems.
INTRODUCTION
The dynamic behavior of heat exchanger networks (HEN) has been taken into consideration because its dynamic response of outlet parameters to the disturbances of inlet parameters is important for the process controllability and operation optimization of the HEN problems . Nowadays, substantial umerical and experimental investigations have been carried out for the dynamic behavior of HEN, even including a single heat exchanger due to its wide applications . For a single heat exchanger, many dynamic mathematics models have been presented by scholars. The results showed that the transient temperature responses of streams can be obtained using analytic methods or numerical methods . For the HEN problems, the excessive simplifications of the dynamic mathematics model lead to low quality of dynamic simulations, whereas more consideration of the actual conditions in HEN would make the model complicated and increase computational cost. Therefore, the dynamic mathematics model is far from sufficient to apply to the dynamic characteristics of HEN with onsideration into more factors. Above all, achieving an efficient and high-accurate solution for the dynamic behavior of the HEN problems is more important than proposing a dynamic mathematics model which can be solved based on the modeling of single heat exchanger.
چکیده
یک روش جدید ترکیب گراف سیگنال سیگنال مبدل حرارتی تک با عملکرد انتقال جریان ها برای رفتارهای دینامیکی شبکه های مبدل های حرارتی، که عوامل تعیین کننده کنترل فرایند و بهینه سازی عملیات در صنایع پردازش است، طراحی شده است. توابع انتقال بین هر دو گره از شبکه های مبدل حرارتی از جمله ورودی و خروجی بر اساس نمودار جریان سیگنال های شبکه با کاهش ضریب بلوک، قانون میسون و روش جستجوی به دست آمده است. روش توسعه یافته توسط یک تبدیل لاپلاس معکوس عددی حل شده است و راه حل تحلیلی برای رفتار پویا شبکه های مبدل حرارتی در حوزه زمان ارائه شده است. نتایج عددی نشان می دهد که روش ارائه شده برای رفتارهای دینامیکی شبکه های مبدل های حرارتی کارآمد تر و دقیق تر است.
مقدمه
رفتار پویای شبکه های مبدل حرارتی (HEN) مورد توجه قرار گرفته است، زیرا پاسخ دینامیکی پارامترهای خروجی به اختلالات پارامتر ورودی برای کنترل فرآیند و بهینه سازی عملیات مشکلات HEN اهمیت دارد. امروزه مطالعات عددی و تجربی برای رفتار پویای HEN انجام شده است، حتی از جمله مبدل حرارتی تنها به دلیل کاربرد گسترده آن. برای یک مبدل حرارتی تک، بسیاری از مدل های ریاضی پویا توسط دانشمندان ارائه شده است. نتایج نشان داد که پاسخ های دما گذرا جریان ها می تواند با استفاده از روش های تحلیلی یا روش های عددی حاصل شود. برای مشکلات HEN، ساده سازی بیش از حد مدل ریاضی پویا منجر به کیفیت پایین شبیه سازی پویا می شود، در حالی که توجه بیشتر به شرایط واقعی در HEN باعث پیچیده شدن مدل و افزایش هزینه های محاسباتی می شود. بنابراين مدل رياضي پویا به اندازه کافی برای اعمال ويژگی های پویايی HEN با استفاده از فاکتورهای بيشتر است. مهمتر از همه، دستیابی به یک راه حل کارآمد و دقیق برای رفتار دینامیکی مشکلات HEN مهمتر از پیشنهاد یک مدل ریاضی پویش است که می تواند بر اساس مدل سازی مبدل حرارتی تک حل شود.
Year: 2018
Publisher : ELSEVIER
By : Jiaxing Chen, Guomin Cui , Yuan Xiao
File Information: English Language/ 13 Page / size: 1.75 MB
سال : 1397
ناشر : ELSEVIER
کاری از : J IA نوع Chen، GU OM Inc UI، یوان ξ
اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 13 صفحه / حجم : MB 1.75
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.