Оптимизация параметров тепловых труб

П.1.5. ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ [c.207]

П. 1.5. Оптимизация параметров тепловых труб. ... [c.256]

Далее, на стадиях эскизного и рабочего проектирования проводится поверочный расчет тепловой трубы. Расчет делается в целях определения характеристик трубы в широком диапазоне температур — от температуры пуска до температуры, несколько превышающей температуры рабочего диапазона. На этой стадии, как правило, определяют звуковые, капиллярные и другие ограничения мощности, предельные и критические тепловые нагрузки в зоне нагрева, температурные перепады (термические сопротивления), а также возможности осуществления теплоотвода н регулирования параметров тепловой трубы. Оценки характеристик могут быть проведены с использованием приближенных формул для расчета тех или иных параметров трубы. На стадии рабочего проектирования необходимо провести детальный расчет параметров тепловых труб с использованием методов расчета, дающих наибольшую точность. При этом проводятся также расчеты по оптимизации конструкционных параметров тепловой трубы. [c.194]

При расчетах длина тепловой трубы — параметр заданный, поэтому оптимизацию для канавок можно провести по минимуму поперечного сечения потока жидкости. Выражение для площади этого сечения имеет следующий вид [c.19]

Математическая модель блока АЭС с водоохлаждаемым реактором для возможности исследования двух указанных типов АЭС должна содержать описание оборудования, присущего обоим типам АЭС с учетом специфических ограничений на структуру тепловой схемы (связанных с различными требованиями к качеству воды), ограничений на параметры рабочего тела и конструктивные характеристики оборудования. Полная математическая модель блока АЭС, реализованная в виде единого неделимого алгоритма, при большом числе элементов и оптимизируемых параметров, при ограничениях на термодинамические и конструктивные параметры была бы излишне громоздкой и неудобной для исследований и оптимизации. Вместе с тем можно выделить в технологической схеме АЭС рассматриваемых типов несколько частей, взаимосвязи между которыми или слабы, или немногочисленны. Это дает возможность без ущерба для полноты и точности исследований разделить математическую модель теплосиловой части АЭС на несколько отдельных подмоделей, исследования по которым могут быть проведены с гораздо меньшей затратой времени, так как в каждой из подмоделей число исследуемых (и оптимизируемых) параметров резко сокращается по сравнению с полной моделью. Исследование таких частей АЭС, особенно для параметров, являющихся внутренними для данной части (скорость воды в трубах теплообменника, диаметр труб и т. д.), может быть выполнено более подробно. Кроме того, исследования отдельных частей АЭС могут иметь и самостоятельное значение. [c.79]

При расчете параметров тепловых труб приходится также решать задачу выбора оптимальной конструкции, которая наилучшим образом удовлетворяла бы требованиям применения. Вопрос о выборе длины трубы или отдельных ее ЗОИ решается исходя из соображений наилучшего сопряжения источника и стока тепла. Далее, воз (икает вопрос получения максимального теплового потока вдоль оси трубы при выбранных геометрических параметрах корпуса трубы. В простейших случаях расчета параметров тепловой трубы удается записать величину переносимого трубой количества тепла в зависимости от геометрических и теплофизических параметров. Тогда задача оптимизации решается обычным образом — с использованием производной функции теплопереноса по интересующему параметру. Если не удается получить подобного рода аналитическую зависимость, то нспользуют, как правило, численные методы расчета. [c.207]

При оптимизации параметров конденсатора рассматривается весь аппарат в целом, хотя в конструктивном исполнении конденсатор обычно состоит из нескольких параллельных или последовательных корпусов. Так как условия теплообмена на различных учаетках конденсатора не сильно отличаются друг от друга и тепловой расчет производится для всего аппарата в целом, то полученные оптимальные параметры (диаметр труб, скорость и температура охлаждающей воды, кратность охлаждения) остаются справедливыми практически для любого разбиения конденсатора на отдельные аппараты, если при этом не нарушаются заложенные в исходных данных условия (отношение общего веса к весу трубного пучка и др.). [c.175]

Алгоритмы расчета критериев качества Если при тепловом расчете конденсатора принять следующие допущения 1) коэффициент теплоотдачи при конденсации соответствует зависимости Нуссельта 2) теплообмен и сопротивление при турбулентном течении воды определяются формулой Михеева и зависимостью = 0,184 Re- 3) перегрев пара и переохлаждение конденсата включены в эффективную теплоту конденсации А/г 4) при вычислении среднелогарифмического температурного напора температура в конденсаторе принимается равной температуре насыщения, то алгоритм для расчета критерия качества при оптимизации параметров конденсатора АЭС с теплоносителем N264 (конденсация на внешней поверхности труб) имеет следующий вид. [c.182]

На основе систематизации, анализа обширного литературного материала и многолетнего опыта авторов по исследованию тепловых труб в книге впервые изложены физические основы создания тепловых труб — новых, весьма эффективных тепловодов, привлекающих внимание конструкторов, ученых, инженеров во многих областях техники, и прежде всего в атомной технике, энергетике, космонавтике, радиоэлектронике. Рассмотрены физические, теплофизические и физико-химические процессы, определяющие возможность создания тепловых труб, их пуска и эффективной работы. Дана методика расчета этих устройств для наиболее важных случаев использования. Книга снабжена систематизированной библиографией, приложением, где даны физические параметры теплоносителей для тепловых труб и программы для расчетов и оптимизации тепловых труб с помощью вычислительных машин. [c.192]

Практическая применимость изложенных методов решения оптимизационных задач при вероятностном характере исходной информации проверена па относительно несложном примере оптимизации параметров элемента тепловой электростанции — главных паропроводов. В задаче требуется определить оптимальные значения количества и диаметра труб, а также оптимальную марку металла труб. В состав исходной информации, на которую оказывают воздействие случайные факторы, отнесены показатель прочности металла труб, стоимость 1 т трубопровода и удельные расчетные затраты по замещаемой электростанции. Непосредственно вся указанная исходная информация может быть задана только в неопределенной форме. Для перевода ее в вероятностную форму использовался метод экспертных оценок, о котором говорилось выше. Были получены псевдостатистические функции распределения отдельных составляющих исходной информации, что позволило применить для решения задачи изложенные выше методы. [c.180]

Для тепловых труб возможна такая конструкция фнтиля, когда число канавок нлн капиллярных трубок остается неизменным, а оптимизация производится за счет изменения их размеров. Тогда сечения для протока жидкости н параметр а зависят от ж следующим образом [c.209]

Значение оптимального зазора зависит от уровня максимальной мощности трубы. Для тепловых труб с невысокой мощностью, т. е. для труб с большим размером поры фитиля, кривая зависимости капиллярных ограничений мощности от размера зазора имеет ярко выраженный максимум в узкой юбласти изменения зазора (см. рис. П.9, б, расчеты для труб с с(мен = 500 жкж). Для тепловых труб большой мощности ( мен мал) кривые капиллярных огра-личений в области максимума изменяются более плавно. В связи с этим следует говорить не просто об оптимальном отношении размера зазора к внутреннему диаметру трубы, а о диапазоне изменения зазора, в котором мощность трубы будет близка к максимальной. Тенденция к расширению такого диапазона наблюдается и с увеличением диаметра трубы (см. рис. П.9, в). Из всех геометрических параметров длина трубы оказывает наименьшее влияние на оптимальный размер зазора (см. рис. П.9, г). При увеличении рабочей температуры трубы, т е. с ростом давления пара, оптимальный относительный размер зазора увеличивается. Тенденция к увеличению сохраняется независимо от диаметра трубы и радиуса поры фитиля (см. рис. П.10, а). Оптимальный относительный зазор слабо возрастает при увеличении радиуса поры фитиля (см. рис. П.10, б) и заметно уменьшается с ростом диаметра трубы (см. рис. П.10, в). Влияние длины трубы показано на рис. П. 10, г. Из анализа результатов оптимизации следует, что для тепловых труб длиной до 1 ж и диаметром парового канала до 20 мм оптимальный зазор можно принимать в пределах от 3 до 7% размера внутреннего диаметра корпуса тепловой трубы. При этом если капиллярная структура имеет крупные поры (до 500 мкм), то необходимо принимать верхнее значение размера зазора Если радиус пор фитиля мал (в пределах от нескольких до десятков микрон), то размер зазора должен быть принят по нижнему пределу. Для тепловых труб большого диаметра ( 100 мм) зазор можно принимать в пределах 1,5—3% о- [c.212]

Задача оптимизации ступени конвективного пароперегревателя, состоящей из двух пакетов, сводится к выбору последовательности включения пакетов и совокупности конструктивно-компоновочных параметров для каждого из пакетов (вид схемы теплообмена, марка стали труб, диаметр труб, поперечный и продольный шаги труб в пакете, высота и ширина газохода). Кроме того, выбирается распределение тепловосприятий между двумя пакетами в ступени. В качестве промежуточных результатов теплового, прочностного и гидравлического расчетов пароперегревателя получаем также оптимальные значения скоростей пара и продуктов сгорания, температурных напоров и падений давления в пакетах, толщины и температуры стенок, соотношения металловложений в пакетах и т. д. [c.37]

В книге Дымовые трубы энергетических установок — авторы И. А. Шишков, В. Г. Лебедев, Д. С. Беляев основное внимание уделено конструктивным схемам, строительным материалам, расчету иа прочность газоотводящих труб ТЭС и котельных установок. Причем в книге изложены в основном материалы, касающиеся труб электростанций относительно малой мощности и неотра-жены вопросы технологической привязки труб и выбора их параметров, оптимизации и выбора типоразмеров, а также унификации отдельных элементов труб. Частично эти вопросы отражены в книге Л. А. Рихтера Газовоздушные тракты тепловых электростанций , но собственно газоотводящим трубам посвящена ее [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...