|
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ
Моделирование работы термотрансформаторов циклического действия
М. Ф. Руденко, Ю. В. Шипулина, А. М. Руденко Астраханский государственный технический университет,
Астрахань, Россия
Аннотация:
Проведено моделирование и проанализирована эффективность работы гелиоэнергетических термотрансформаторов адсорбционного типа циклического действия на основании программы, разработанной в программном пакете MATLAB. Термотрансформатор работает на энергии солнечной радиации и механической
энергии перепада давлений в аппаратах в процессе суточного изменения температуры окружающей среды. В основе программы – упрощенный термодинамический цикл работы термотрансформатора, состоящий из следующих процессов: изостерического нагрева и охлаждения, десорбции и адсорбции, конденсации и кипения. Алгоритм программы состоит из двух расчетных блоков, позволяющих рассчитать максимальную тепловую эксергию, подводимую к термотрансформатору в дневное время при обогреве генератора энергией солнечной радиации, и минимальную эксергию, отводимую от термотрансформатора в ночное время из испарителя, когда производится полезная работа охлаждения. На основании расчетных характеристик рабочих пар термотрансформаторов (активированный уголь (АС) – аммиак, АС – метиламин и АС – этиламин) получены зависимости эксергетических коэффициентов в зависимости от изменения основных температурных характеристик термодинамического цикла. Адсорбционная способность рабочих пар определялась по структурным уравнениям Дубинина–Радушкевича. Системный анализ моделирования позволил получить качественные и количественные оценки степени термодинамического совершенства работы термотрансформаторов циклического действия на различных
рабочих парах и определить области их применения. Разработанная программа позволяет проводить системный
анализ работы термотрансформаторов циклического действия в части определения диапазона и параметров эффективности его термодинамического совершенства. Программа позволяет исследовать характер зависимостей
коэффициентов адсорбционной способности различных адсорбатов с разными сорбентами при различных температурных условиях. Программа позволяет исследовать зависимости термодинамических коэффициентов различных термотрансформаторов циклического действия на разных рабочих парах от температур адсорбции, конденсации и окружающей среды. Программный анализ показал, что степень термодинамического совершенства
в термотрансформаторе циклического действия на рабочей паре АС–аммиак выше, чем на рабочих парах
АС–метиламин и АС–этиламин, показатели значений давления в установках у последних пар в 2–2,5 ниже,
а у последней рабочей пары приближаются к атмосферному.
Ключевые слова:
термотрансформатор, рабочие пары, генератор, испаритель, теплота, адсорбция, адсорбент, эксергетический коэффициент.
Поступила в редакцию: 22.11.2021 Принята в печать: 17.01.2022
Образец цитирования:
М. Ф. Руденко, Ю. В. Шипулина, А. М. Руденко, “Моделирование работы термотрансформаторов циклического действия”, Вестн. Астрахан. гос. техн. ун-та. Сер. управление, вычисл. техн. информ., 2022, № 1, 90–98
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/vagtu710 https://www.mathnet.ru/rus/vagtu/y2022/i1/p90
|
Статистика просмотров: |
Страница аннотации: | 64 | PDF полного текста: | 22 | Список литературы: | 13 |
|