On the quantitative assessment of the thermal effect of heat transfer

Abstract

Due to the constant rise in the cost of energy resources, as well as the tightening of rules for enterprises on environmental indicators, a thorough analysis of the operation of not only heat engines, but also auxiliary power equipment, including heat exchangers, is necessary. One of the criteria for the perfection of thermal processes in a heat exchanger can be the value of the irretrievably lost quality of energy [2]. The objective of this article is to estimate the maximum transferred thermal power, with known available thermal powers of heat carriers, using various methods: 1. arithmetic, using the logarithmic mean value of the difference in heat-exchanging media, 2. graphical arithmetic, using hyperbolas of constant power of heat-exchanging media, 3. calculating the minimum value of the total entropy loss as a result of irreversible heat exchange processes from a hot heat carrier to a wall, through a wall and from a wall to a cold heat carrier. The listed methods were developed by the authors and do not contradict similar developments by domestic and foreign authors [1- 4].

Keywords: heat exchanger; water equivalent; available power; hot source; cold source; irreversible process; entropy increase

References

Бажан П.И., Каневец Г.Е., Селиверстов В.М. Справочник по теплообменным аппаратам. - М.: Машиностроение, 1989. - 365 с., ил.

Xie, G.N., Sunden, B., Wang, Q.W. Optimization of compact heat ex-changers by a genetic algorithm. Applied Thermal Engineering, 2008, 28, pp. 895–906.

Amelkin S.A., Hoffmann K.H., Sicre B., Tsirlin A.M. Extreme performance of heat ex-changers of various hydrodynamic models of flows // Periodica Polytechnica ser. Chem. Eng., v.44, N.1, p.3-16, 2001.

Проектирование, монтаж и эксплуатация тепломассообменных установок: Учеб.пособие для вузов / А.М. Бакластов, В.А. Горбенко, П.Г. Удыма; под ред. А.М. Ба-кластова. М.: Энергоиздат, 1981, 336 с.

Гавра Г. Г., Михайлов П. М., Рис В. В. Тепловой и гидравлический расчет теп-лообменных аппаратов компрессорных установок. Учебное пособие.- Л., ЛПИ, 1982, 72 с.

Цирлин А.М. Методы оптимизации в необратимой термодинамике и микроэко-номике. // М.: ФИЗМАТЛИТ. 2003. – 416 с.

Бродянский В.М. 12 правил энергосбережения, или что нужно и что не нужно делать для снижения потерь, связанных с несовершенством энергетических процессов // Новости теплоснабжения. 2002. № 9. С. 52.

Панасенко А.А. Влияние окружающей среды на эффективность работы тепло-обменников // Техническая эксплуатация флота – пути совершенствования. Материалы региональной научно-практической конференции. (18 - 19 мая 2005 г.) / Морской гос. ун-т. - Владивосток, 2005. - С. 69-73.

Ахременков А.А. Предельные возможности управляемых полей температур // Информационные технологии моделирования и управления, 2006, № 9(34). - С. 1130-1137.

Ахременков А.А. Оценка термодинамического совершенства теплообменных систем // Труды XX Международной научной конференции "Математические методы в технике и технологиях", том 2, 129-131.

Ахременков А.А., Цирлин Л.М. Минимальная необратимость, оптимальное распределение поверхности и тепловой нагрузки теплооб-менных систем // ТОХТ, 2008 г., №1.

Tsirlin A.M., Kazakov V.A., Alimova N.A., Ahremenkov A.A. Thermodynamic mod-el of capital extraction in economic systems. // Journal Interdisciplinary Description of Complex Systems. № 4, 2005.

Линецкий С.Б., Цирлин А.М. Оценка термодинамического совершенства и оп-тимизация теплообменников // Теплоэнергетика. 1988. № 10. С.87-91.

Новиков И.И. Термодинамика. М.: Машиностроение, 1984.- 592с.

Author Biographies

Andrey A. Panasenko , Maritime State University named after admiral G.I. Nevelskoi, Vladivostok, Russia

PhD in Engineering Science, Associate Professor of Ship’s Power Plants Automation Department, Maritime State University named after admiral G.I. Nevelskoi, 690003, 50a, Verkhneportovaya St., Vladivostok, Russia, e-mail: AAPanasenko@msun.ru

Sergey V. Petrashev , Maritime State University named after admiral G.I. Nevelskoi, Vladivostok, Russia

PhD in Engineering Science, Associate Professor of the Theory and Vessel Construction Department, Maritime State University named after admiral G.I. Nevelskoi. 690003, 50a, Verkhneportovaya St., Vladivostok, Russia, e-mail: petrashov@msun.ru

Published
19-12-2024
How to Cite
Panasenko, A. A., & Petrashev, S. V. (2024). On the quantitative assessment of the thermal effect of heat transfer. Russian Journal of Water Transport, (81), 81-90. https://doi.org/10.37890/jwt.vi81.534
Section
Ship power equipment