Jedan model za optimizaciju karakteristiÄne temperature razmenjivaÄa toplote sa aspekta troÅ¡kova
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Apstrakt
U radu je za karakteristiÄne grupe razmenjivaÄa toplote, polazeći od funkcije ukupnih godiÅ¡njih troÅ¡kova kao funkcije optimizacije, odreÄ‘ena optimalna vrednost izlazne temperature rashladnog fluida pri hlaÄ‘enju procesnog fluida, kao sekundarnog parametra. Pri tome je izvrÅ¡ena detaljna ekonomska analiza investicionih i pogonskih troÅ¡kova na godiÅ¡njem nivou i uspostavljena njihova korelacija sa parametrom koji se optimizira. MatematiÄkim transformacijama termodinamiÄkih relacija dobijena je pogodna funkcija ukupnih troÅ¡kova koja je detaljno ispitana postupkom matematiÄke analize. Optimalna vrednost karakteristiÄne temperature dobijena je minimiziranjem složene funkcije ukupnih
godiÅ¡njih troÅ¡kova, pri Äemu su korišćene osnovne teoreme diferencijalnog raÄuna. Pri tome se vodilo raÄuna i o funkciji ograniÄenja, kao i oblasti definisanosti funkcije troÅ¡kova, s obzirom na realno podruÄje. Primenjeni model na bazi srednje logaritamske razlike temperatura važi za Å¡ire podruÄje temperatura dok je neprimenljiv u sluÄaju kada veća razlika temperatura teži manjoj razlici temperatura na krajevima razmenjivaÄa. Zbog toga je optimizacija izvrÅ¡ena i prema dva približna modela, kako bi bilo pokriveno celo podruÄje. Prikazana metoda je verifikovana na jednom karakteristiÄnom primeru viÅ¡ecevnog razmenjivaÄa toplote sa omotaÄem u kome je zastupljen suprotnosmerni tok fluida. Za reÅ¡avanje dobijene složene funkcije optimizacije primenjena je odgovarajuća numeriÄka matematiÄka metoda uz pomoć raÄunarskog programa, s obzirom da se veliÄina koja se optimizira nije mogla eksplicitno izraziti. Radi efikasnijeg dobijanja reÅ¡enja, pored analitiÄkog, korišćen je i grafiÄki pristup, pri Äemu su data dva predloga. Dobijeni rezultati provereni su prema približnom modelu. Pri tome je dobijena zadovoljavajuća taÄnost rezultata. Ovakav tehno-ekonomski pristup postavljenom problemu, nakon odreÄ‘ivanja optimalne temperature, omogućio je odreÄ‘ivanje Äitavog niza parametara neophodnih za projektovanje posmatranog razmenjivaÄa toplote. Isto tako, u radu su date i neke mogućnosti primene prikazanog modela.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Reference
[2] Kutateladze, S. S., Fundamentals of Heat Transfer, New York, Academic Press, 1983.
[3] Cengel Y. A., R. H. Turner, Fundamentals of Thermal-Fluid Sciences, McGraw-Hill, New York, 2005.
[4] Ribando, Robert J., Heat Transfer Tools, McGraw, New York, 2002.
[5] Schumpeter, J. A., The Theory of Economic Development, Oxford Unuversity Press, 1981.
[6] Schmalenbach, E, Kostenrechmung und Preispolitik, Koln, 1983.
[7] Kern, D. Q., A. D. Kraus, Extended Surface Heat Transfer, McGraw-Hill, New York, 1982.
[8] Gröber, H., S. Erk, U. Grigull, Fundamentals of Heat Transfer, McGraw-Hill, New York, 1981.
[9] Jaluria, Y., K. E. Torrance, Compatational Heat Transfer, Hemisphere, New York, 1986.
[10] Shih, T. M., Numerical Heat Transfer, Hemisphere, 1984.
[11] Jakob, M., Heat Transfer, John Wiley, New York, 1979.
[12] Edwards, D. K., V. E. Denny, Transfer Processes, 2nd ed., Hemisphere, Washington, 1979.
[13] Chi, S. W., Heat Theory and Practice, Hemispher, Washington, 1976.
[14] Baehr, H. D., Termdynamik, Springer-Verlag, Berlin, 1993.
[15] Büki, G., Energetika, MK, Budapest, 1997.
[16] Reynolds, W. S., Thermodynamics, McGraw-Hill, Book Co, New York, 1978.
[17] Kozić, Ä., B. Vasiljević, V. Bekavne, PriruÄnik za termodinamiku, MF, Beograd 2007.
[18] Michael, J. M., N. S. Howard, Fundamentals of Engineering Thermdynamics, John Wiley, New York, 1994.
[19] BronÅ¡tejn, I. N., K. A. Semendljajev, SprovoÄnik po matematike, GIFML, Moskva, 1992.
[20] Kurepa, S., MatematiÄka analiza, TehniÄka knjiga, Zagreb, 1999.
[21] Perović, D., Teorija troškova, Svetlost, Sarajevo, 1994.
[22] Markovski, S., Osnovi teorije troškova, Informator, Zagreb, 1981.
[23] Milojević, M., Poslovni sistem, NauÄna knjiga, Beograd, 1979.
[24] Smith, J. G., Business Strategy, Basic Blackwell, 1985.
[25] Šoškić, B., Teorija vrednosti, Savremena administracija, Beograd, 1971.
[26] Afgan, N., E. U. Schlunder, Heat Exchanger: Design and Theory Sourcebook. Washington, DC:
McGraw-Hill/Scripta, 1974.
[27] Bownman, R. A., A. C. Mueller, W. M. Nagle, Mean Temperature Difference in Design. Trans. ASME 62, 1970. p. 283. Reprined with permission of ASME International.
[28] Fraas, A. P., Heat Exchanger Design. 2nd ed., New York: John Wiley&Sons, 1989.
[29] Gardner, K. A., Variable Heat Transfer Rate Correct Multipass Exchangers, Shell Side Film Controlling, Transactions of the ASME 67 (1975).
[30] Kays, W. M., A. L. London, Compact Heat Exchangers, 3rd ed., New York: McGraw-Hill, 1984. Reprinted by permission of William M. Kays.
[31] Kays, W. M., H. C. Perkins, In Handbook of Heat Transfer, ed. W. M. Roshenow and J. P. Hartnett. New York: McGraw-Hill, 1972. Chap. 7.
[32] Mueler, A. C., Heat Exchangers. In Handbook of Heat Transfer, ed. W. M. Roshenow and J. P. Hartnett. New York: McGraw-Hill, 1972. Chap.18.
[33] Ӧziᶊik, M. N., Heat Transfer – A Basic Approach, New York: McGraw-Hill, 1985.
[34] Schlunder, E. U., Heat Exchanger Design Handbook, Washington, DC: Hemisphere, 1982.
[35] *** Standards of Tubular Exchangers Manufacturers Association. New York: Tublar Exchangers Manufacturers Association, latest ed.
[36] Stevens, R. A., J. Fernandes, J. R. Woolf, Mean Temperature Difference in One, Two, and Three
Pass Crossflow Heat Exchangers, Transactions of the ASME 79 (1977).
[37] Taborek, J., G. F. Hewitt, N. Afgan, Heat Exchangers Theory and Practice, New York: Hemisphere, 1983.
[38] Walker, G., Industrial Heat Exchangers, Washington, DC Hemisphere, 1982.