菜单
  

    3
    . Values for ts
    and tt were calculated according to TEMA [14] standards.
    To get convergence, 391 generationwere needed,with a comput-
    ing time of 182 s. Table 4 shows a summary of the results obtained. A
    heat exchangerwith an area of 220 m2
    was obtained. One can notice
    how the economic scenario influences the resulting optimum
    design. Tube diameters ofmediumsizewere selected, thus reducing
    the number of tubes. This provided a proper compromise between
    the material and manufacturing costs associated with the tubes.
    Given the economic scenario considered, theminimumtotal annual
    Table 2
    Results for Example 1
    Concept Mizutani et al. [9] This work
    Design A Design B
    Area (m2
    ) 202 242.88 161.34
    hT (W/m2
    K) 6,480.00 1,628.94 4,493.71
    hS (W/m2
    K) 1,829.00 2,991.26 2,003.71
    vT (m/s) – 0.83 1.00
    vs (m/s) – 0.37 0.40
    U (W/m2
    K) 860.00 714.51 873.62
    Number of tubes 832 653 739
    Tubes arrangement Square Triangular Square
    Number of tube-passes 2 6 1
    Dti (mm) 12.60 22.918 10.92
    Dt (mm) 15.90 25.40 12.70
    Number of baffles 8 8 13
    Heat kind Fixed Floating pull Floating pull
    Hot fluid allocation Shell Tube Shell
    F
    T DTLM 24.90 25.01 30.79
    Ds (m) 0.687 1.105 0.639
    Total tube length (m) 4.88 4.88 5.602
    Baffle spacing (m) 0.542 0.516 0.391
    Baffle cut (%) 25 25 31.85
    DPT (Pa) 22,676.00 10,981.30 7,748.18
    DPS (Pa) 7,494.00 4,714.28 6,828.43
    Pumping cost ($/yr) 2,424.00 960.36 1,033.98
    Area cost ($/yr) 2,826.00 3,142.59 2,468.77
    Total annual cost ($/yr) 5,250.00 4,102.95 3,502.75
    Fig. 4. Data for Example 2.摘要:本文提出了一种基于遗传算法的管壳式换热器的优化设计。该设计中,采用Bell–Delaware算法描述层流流动,且没有作简化处理。优化设计过程包含了主要几何参数,如管数,标准的内、外部的管径,管的布局和间距,封头的类型,流体分配,密封条数,入口和出口挡板间距数目的选择,壳层和管层的压力降。通常建议考虑几何和设计规范运作限制的方法。通过分析事例发现,遗传算法是换热器的优化设计过程中可以借鉴的宝贵工具。
    关键词:管壳式换热器;传热;遗传算法;优化;Bell–Delaware算法
    1  介绍
    工艺流体之间的热传递是大部分化工过程中的重要组成部分。管壳式换热器作为一种广泛用来进行传热的一种换热器,原因在于它们稳定性好,并且适用于大范围的压力、流量和温度下工作[1]。壳管式换热器的传统设计方法,包括评价大量不同的换热器的几何形状,以确定这些几何参数满足给定的热负荷和几何以及运作上的限制[2]。这种方法是很费时的,并且不保证是最佳的解决方案。
    Jegede和Polley [3]报道了一种基于相关换热器压降,表面面积和传热系数简化方程的设计方法,他们的模型是以Dittus–Boelter关系描述管侧流动,以Kern关系描述壳侧流动[4]。压降结合基本换热器设计方程催生了一个简单的设计算法避免了迭代过程中需要试验不同的几何图形。然而,使用Kern方法,由于其简化了流型壳程,可能在计算中导致重大错误。
    Polley等人[5]开发了一个使用Bell–Delaware[6]算法来描述壳层流体的流动模式。该模型考虑了泄漏和使用由Tinker提出的流动模型的旁路流[6]。虽然比起Jegede和Polley [3],Polley等人[5]的模型更佳,但是一些缺点仍存在。为了保持Bell–Delaware算法其准确性, Polley等人[5]针对壳程压降,开发了一个相当复杂的关系,这需要一个迭代的过程涉及换热器几何图形的详细评估。该算法在模拟壳程流动时缺乏灵活性,因为它是基于如下假设为前提:错流区域等于窗口流区域,且终端挡板空隙等于中央转盘的空隙。 第二几何约束忽略了大型进口和出口喷嘴需要有更高的进口和比中央板间距[6]更多的出口板间距的必要性的情况。最后, 由于在管入口收缩,在出口扩张,在封头处倒流,该算法不考虑管程的终端压力损失。
  1. 上一篇:轴承合金微量成分英文文献和翻译
  2. 下一篇:建筑框架结构英文文献和翻译
  1. 升式单位上升操作结构英文文献和中文翻译

  2. 绞盘式绞车英文文献和中文翻译

  3. 套筒弹簧式扭振减振器制...

  4. 桥式起重机智能防摆控制英文文献和中文翻译

  5. 撑开式闸阀设计英文文献和中文翻译

  6. 离岸自升式单元非线性动...

  7. 自升式平台锁定装置英文文献和中文翻译

  8. 上市公司股权结构对经营绩效的影响研究

  9. C++最短路径算法研究和程序设计

  10. 浅析中国古代宗法制度

  11. 巴金《激流三部曲》高觉新的悲剧命运

  12. 中国传统元素在游戏角色...

  13. 江苏省某高中学生体质现状的调查研究

  14. g-C3N4光催化剂的制备和光催化性能研究

  15. NFC协议物理层的软件实现+文献综述

  16. 现代简约美式风格在室内家装中的运用

  17. 高警觉工作人群的元情绪...

  

About

优尔论文网手机版...

主页:http://www.youerw.com

关闭返回