Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Formalization of the non-linear programming for the configuration of the heat exchange system in column apparatuses of the petrochemical industry with minimum costs

Malikov Rauf Kh., Abbasov Natiq M., Rahimova Mahluqa S., Ahmadov Alihikmat A.

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 12

804--808

EN

For increasing the efficiency of heat transfer processes, the layer-by-layer concept of arrangement of various types of packings in column apparatuses is considered. The results of hydraulic tests of a dry and irrigated cell packing, as well as individual hydraulic tests of a mesh packing, are presented. Methods and algorithms for solving linear programming problems under “uncertainty” conditions were considered. However, in some areas of science it is often difficult or impossible to formalize the problem in an appropriate way and reduce it to a linear programming problem. In this paper, methods for solving non-linear programming problems with a vector objective function are considered. At present, the use of non-linear programming in the vast majority of real situations is reduced to linear approximation models. Along with this, at a significant non-linearity, due to its specificity or influence on the nature of the model, it is necessary to apply optimization methods that are much more complex than, for example, the simplex method. However, the importance of non-linear programming is constantly increasing. This is due to the rapidly growing knowledge of managers and specialists in the use of mathematical models designed to prepare solutions, as well as the increasing availability of computer programs for solving large-scale nonlinear problems. The analysis and studies of the hydrodynamics of a number of regular packings have shown that cell and mesh packings are promising for the implementation of the phase inversion mode. The proposed concept of intensifying heat transfer processes in column apparatuses is based on the use of layers of various packings arranged in the following order in the apparatus, type 1 – cell, type 2 – mesh. At the same time, their main geometric characteristics differ significantly from each other. However, the structure of the bulk packing is inhomogeneous, which makes it difficult to implement a stable mode of local phase inversion under these conditions. This is due to the structure of column apparatuses with bulk packing, in which there is an increased proportion of pores (porosity) near the walls of the apparatus. Porosity is very significant; it can reach up to 40%, and as a result, the local velocity near the walls exceeds the velocity in the centre of the apparatus by up to 70%. By contrast, the use of regular packing structures makes this potentially highly efficient mode technically possible.

PL

W celu zwiększenia efektywności procesów wymiany ciepła rozważa się koncepcję warstwowego rozmieszczenia różnego rodzaju pakietów w aparatach kolumnowych, warstwa po warstwie. Przedstawiono wyniki badań hydraulicznych suchego i nawodnionego upakowania komórkowego oraz indywidualne badania hydrauliczne upakowania sieciowego. Uwzględniono metody i algorytmy dla rozwiązywania problemów programowania liniowego w warunkach „niepewności”. Jednakże, w niektórych dziedzinach nauki często trudne lub niemożliwe jest sformalizowanie problemu w odpowiedni sposób i zredukowanie go do problemu programowania liniowego. W niniejszym artykule uwzględniono metody rozwiązywania problemów programowania nieliniowego z wektorową funkcją celu. Zastosowanie programowania nieliniowego w znacznej większości rzeczywistych sytuacji jest obecnie zredukowane do modeli aproksymacji liniowej. Wraz z tym, przy znaczącej nieliniowości, ze względu na jej specyfikę lub wpływ na charakter modelu, konieczne jest zastosowanie metod optymizacji, które są o wiele bardziej złożone niż na przykład metoda sympleksów. Jednakże, znaczenie programowania nieliniowego stale rośnie. Wynika to z szybko rosnącej wiedzy kadry zarządzającej i specjalistów od stosowania modeli matematycznych zaprojektowanych do przygotowywania rozwiązań, jak również zwiększającą się dostępnością programów komputerowych do rozwiązywania wielkoskalowych problemów nieliniowych. Analiza i badania hydrodynamiki pewnej liczby upakowań regularnych pokazały, że upakowania komórkowe i sieciowe są obiecujące dla realizacji trybu odwrócenia fazy. Zaproponowana koncepcja zintensyfikowania procesów wymiany ciepła w aparatach kolumnowych oparta jest o zastosowanie warstw różnych upakowań ułożonych w następującej kolejności w aparacie: typ 1 – komórka, typ 2 – sieć. Jednocześnie ich główne cechy geometryczne znacznie różnią się od siebie. Jednakże, struktura upakowania luźnego jest niejednorodna, co utrudnia realizację stabilnego trybu lokalnego odwrócenia fazy w tych warunkach. Jest to spowodowane strukturą aparatów kolumnowych z upakowaniem luźnym, w których blisko ścian aparatu istnieje zwiększony udział porów (porowatość). Porowatość jest bardzo znacząca; może sięgać do 40%, a w efekcie lokalna prędkość blisko ścian przekracza prędkość w środku aparatu o wartość do 70%. Dla odmiany, zastosowanie regularnych struktur upakowania czyni ten potencjalnie wysoce wydajny tryb technicznie możliwym.

2

Przekazywanie ciepła podczas wrzenia węglowodorów - spływ cienkim filmem na powierzchni rur poziomych

Gil B.

Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej

|

2013

|

R. 48, nr 9

4--7

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu wrzenia węglowodorów wyższych podczas ich spływu cienkim filmem po powierzchni walca poziomego. Badania przeprowadzone zostały dla trzech czynników: n-pentanu (R601) i n-heksanu (R602) i heptanu (R603) w szerokim zakresie gęstości strumienia ciepła. Powierzchnie robocza stanowił mosiężny walec o średnicy zewnętrzne) 18 mm. Na podstawie wyników badan opracowano wzory pozwalające określić współczynnik wnikania ciepła wymienionych substancji w badanym zakresie pracy z dokładnością minimalną ±10%.

EN

This paper presents experimental results for the tailing film evaporation heat transfer of higher hydrocarbons. Researches were conducted for three working fluids: n-pentane (R601), n-hexane (R602) and heptane (R603) in a wide range of heat flux. A brass cylinder with an outer diameter of 18 mm was used as a process surface. Obtained heat transfer coefficients were compared with correlation proposed by Parken et al. Based on experimental results three equation for specifying heat transfer coefficient of tested hydrocarbons, with accuracy to within ±10%, were prepared.

3

Inverse analysis of the heat conduction process induced by impinging jet

Woelke M., Bogusławski L.

Archives of Mechanics

|

2002

|

Vol. 54, nr 4

299-317

EN

This paper presents an analysis of the cooling process of a solid, induced by the impingement of an air jet. Solutions of the inverse heat conduction problem were obtained by applying the heat functions to formulate the base functions of the Finite Element Method. The applied heat functions identically satisfy the heat conduction equation in dimensionless co-ordinates. The minimisation of the functional, presented in this paper, leads to the solutions of the analysed problem. The temperature distribution of the analysed solid was determined by solving the inverse heat conduction problem by means of the temperature measurements taken inside the solid. Properties of the heat function were applied to reconstruct the distribution of the Bi number on the heat exchange surface; this in turn enables to determine the heat transfer coefficient on the analysed surface. The results of the analysis were compared with the data found in the literature.

4

Generalized transshipment model for targeting of multiple utilities in heat exchanger networks

Shethna H.K., Jeżowski J., Castillo F.J.L.

Inżynieria Chemiczna i Procesowa

|

2000

|

T. 21, z. 4

625-643

EN

A paper deals with a problem of utility cost minimization in heat exchanger network (HEN) design. A linear programming (LP) formulation was developed for all types of utilities applied in industry including both point and non-point utilities. Optimization model accounts for such cases as heat transfer via pinches for fixed temperature range of non-point utilities and insufficient inlet temperature of a utility. Hence, the model takes into account all requirements of industrial scenario. Due to linearity of both goal function and constraints, the model can be easily solved even for large-scale tasks.

PL

W pracy rozważa się problem minimalizacji kosztów czynników energetycznych przy projektowaniu sieci wymienników ciepła. Opracowano liniowy model optymalizacyjny dla wszystkich typów czynników energetycznych występujących w przemyśle łącznie z czynnikami punktowymi i nie punktowymi. Uwzględnia on takie przypadki, jak wymianę ciepła poprzez pincze przy zadanej wartości maksymalnej zmiany temperatury czynnika niepunktowego oraz niewystarczającą temperaturę wlotową czynnika. Proponowany model uwzględnia wszystkie wymagania praktyki przemysłowej. Ze względu na liniowość model może być łatwo rozwiązany nawet dla zadań o dużej skali.

5

Analiza procesu przekazywania ciepła przez izolację rurociągu kriogenicznego przeznaczonego do transportu ciekłego azotu

Grzegory P., Chorowski M., Gnutek Z.

Prace Naukowe Instytutu Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1998

|

Vol. 53, nr 9

316-321

PL

W pracy przedstawiono model umożliwiający określenie rozkładu temperatur w superizolacji oraz określenie dopływów ciepła do ciekłego azotu przesyłanego rurociągiem próżniowym. Model został opracowany w związku ze stanowiskiem badawczym, które jest budowane w Zakładzie Chłodnictwa i Kriogeniki Politechniki Wrocławskiej. Przyjęty model uwzględnia trzy mechanizmy przekazywania ciepła tj. przewodzenie przez gaz resztkowy, przewodzenie przez izolację oraz promieniowanie. Do obliczeń opracowano program w Turbo Pascalu z możliwością obróbki danych w skoroszycie Exel.

EN

The article deals with theoretical model applied to compute the temperature distribution across the Multilayer Insulation and heat flux to the liquid Nitrogen. The model considers the heat transfer by thermal radiation, solid conduction through the separator material and gas conduction. Each mode is treated separately and then combined into one equation is used in numerical calculations. Turbo Pascal 7 and Exel was employed to accomplish those calculations. The results show that there is strong relationship between heat flux and the pressure above 0.001 Pa. Below that value the heat flux remains constant. The results also show that there is no point in increasing layers of MLI, up to 20 the changes in heat flux are remarkably. First layers are responsible for reducing the heat getting into the system. Further increases in layers causes slight changes in heat flux. Thus, with good 0.5 W/m2 with respect to inner tube surface. There are also shown the thermal results of MLI without spacer (flouting MLI). The heat flow is of one order of magnitude less than in the case of MLI with spacer.

6

Badania symulacyjne stanu strefy skrawania

Zębala W.

Inżynieria Maszyn

|

1998

|

R. 3, z. 2/3

207-217

PL

Pierwsza część artykułu przedstawia analizę teoretyczną i symulacje rozkładu naprężeń oraz temperatury, w warstwie obrabianej i narzędziu, w czasie obróbki skrawaniem. Zbudowany model strefy dekohezji, oparty na metodzie elementów brzegowych, umożliwia identyfikację obszaru największej koncentracji naprężeń. W drugiej części artykułu opisano schemat blokowy eksperymentalnej weryfikacji wartości, wybranych parametrów procesu dekohezji, uzyskanych w modelu teoretycznym, np.: kąta ścinania, kąta zgniotu, rozkładu mikrotwardości i temperatury. Przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów rozkładu mikrotwardości i temperatury, w przypadku obróbki stali węglowej (0.15%C) ostrzem z węglików spiekanych (P30). Doświadczenia przeprowadzono na stanowisku badawczym, umożliwiającym nagłe zatrzymanie procesu skrawania. Uzyskane próbki, z częściowo uformowanym wiórem, poddano obserwacji mikroskopowej i analizie.

EN

The first stage of paper presents an analytical analysis and simulation of stress distribution and heat transfer in the cutting layer and the tool during cutting process. Thanks to the model based on the boundary element method it was possible to locate the maximum stress concentration region. The second stage of the paper describes a block diagram of experimental verification of decohesion process parameters like: shearing angle, cold work angle, micro-hardness distribution, temperature distribution, grain size and shape, shape and distribution of inclusions. Author presented some practical experiments of temperature and micro-hardness distribution measurements for the cemented carbide cutting tool (P30) and the workpiece - steel (0.15%C). All cutting tests were carried out during turning, using one quick-stop device developed at the Mechanical Department of Technical University of Cracow, rapid enough to "freeze" the cutting action. Different samples were prepared by standard metallographic technique and examined with a precise optical and scanning electron microscopes for micro structural analysis and observation.