Компаративна анализа различитих метода математичког моделирања рекуперативних размењивача топлоте

 

Далибор Стевић

 

 

Рекуперативни размењивачи топлоте се веома често користе као конструктивни елементи различитих постројења тако да је познавање њихове динамике веома важно. Размењивачи топлоте се такође користе и у војним летилицама свих величина, различитих намена, као делови различитих система ових летилица. Њихово функционисање је најчешће контролисано регулацијом улазних температура радних флуида или величине његовог масеног протока. На бази реално усвојених претпоставки изведен је линеаризовани математички модел размењивача топлоте са унакрсним струјањем радних флуида, узимајући у обзир и динамику зида размењивача. Модел је заснован на фундаменталном закону конзервације енергије, узимајући у обзир све акумулаторе топлоте овог процеса и представљен је помоћу система парцијалних диференцијалних једначина (ПДЕ), чије решење није, у општем случају, могуће у затвореном облику. Као један од могућих начина да се избегне решавање система парцијалних диференцијалних једначина, у овом раду се разматрају различите методе математичког моделирања размењивача топлоте: прилаз заснован на примени Лапласове трансформације, апроксимација парцијалних диференцијалних једначина помоћу методе коначних разлика, метода физичке дискретизације и транспортни прилаз. За конкретно усвојене вредности параметара размењивача топлоте извршена је симулација његовог рада и дати су графички прикази одскочних одзива за све разматране методе и анализиран је њихов практични значај.

Кључне речи: размењивач топлоте, математички модел, упоредна анализа, Лапласова трансформација, метода коначних разлика, метода дискретизације.

 

FUL TEXT

 

 

Scientific Technical Review , No.2   2010