ЭНТРОПИЙНО-ЦИКЛОВАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА В СОСТАВЕ ЭНЕРГОПРЕОБРАЗУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ

Аннотация

Метод термодинамического анализа позволяет оценить необратимые потери в процессах, происходящих в теплообменных аппаратах, и их влияние на энергетическую эффективность системы. Метод основан на расчёте изменения энтропии при осуществлении действительных процессов и её влияния на состояние всей энергопреобразующей системы. Термодинамический анализ цикла является той базой, при помощи которой можно решать задачи совершенствования конденсаторов, проводить их термодинамический и термоэкономический анализ. Термодинамический анализ циклов получил название «метода циклов» и заключается в формировании действительного цикла и соответствующего схемного решения будущей системы или устройства путем последовательного уменьшения энергетической эффективности идеального цикла поэтапным наращиванием необратимостей с выходом на реальные условия работы каждого элемента в составе системы. В последние десятилетия этот метод был в значительной мере потеснен методом характеристических функций, более удобным при решении многих задач и теплотехнических расчетов, но в области технической термодинамики он не потерял своего значения и поныне. Это связано, в первую очередь, с удобством, наглядностью и логичностью его применения для анализа эффективности действительных термодинамических циклов энергопреобразующих систем. Энтропийно-цикловой метод применяется для термодинамического анализа цикла холодильной машины. В таких исследованиях определяются внешние и внутренние необратимости в процессах конденсации и кипения с учётом конструктивных особенностей теплообменных аппаратов, а также дается количественная оценка влияния потерь на энергетическую эффективность цикла. Таким образом, энтропийно-цикловая модель даёт возможность комплексно оценить работу теплообменного аппарата в составе энергопреобразующей системы, выявить ключевые источники потерь и определить пути повышения эффективности.

Предмет исследования: процессы тепло и массообмена в оребрённых теплообменных аппаратах и сопряжённых контурах комбинированной тригенерационной установки.

Материалы и методы: математические методы физического и численного моделирования. 

Результаты: в результате исследований определена величина энергетической потери в конденсаторе, связанная с передачей тепла при конечной разнице температур.

Выводы: при конденсации движущегося пара имеет место потеря давления, причем достаточно ощутимая внутри труб и каналов, а также внутренняя необратимость, связанная с потерей давления потоком рабочего вещества, движущегося в аппарате.