Optimal residient retrofit design of heat-exchanger networks
Isı değiştirici ağlarının eniyi esnek retrofit tasarımı
- Tez No: 50502
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UĞUR AKMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1996
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 173
Özet
Bu çalışma, yapısı önceden belirlenmiş ısı değiştirici ağlarının eniyi esnek yeniden- tasanmı üzerinedir. Tasarım parametreleri belirli bir ağ yapısı için olurluluk bölgesinin büyüklüğünü kaynak akımların sıcaklık ve debilerindeki belirsizlikler cinsinden sayısal olarak veren ve Tasarım Esnelik İndeksi olarak adlandırılan yeni bir indeks önerilmiştir. Tasarım Esneklik İndeksi, denetim değişkenlerinin alternatif yerleşimlerinin, öntasarımı yapılmış bir ağın olurlu çalışma bölgesi üzerindeki etkilerini değerlendirme olanağı sağlamakta ve ayrıca kurulu ağların esneklik ve denetlenebilirliklerini sağlıyabilecek yeniden-tasanm alternatiflerinin analizinde kolaylıkla kullanılabilmektedir. Ayrıca bu çalışmada, yapısı belirlenmiş ağlan esnek ve denetlenebilir olacak şekilde enaz maliyetle yeniden-tasanmlayan bir yaklaşım da önerilmiştir. Yapısı belirlenmiş ısı değiştirici ağlan için tasarım problemi (yeniden-tasanm), ağın hem enaz maliyeli hem de tüm kaynak akımların olası tüm yönlerindeki (artış veya azalış) bozucu etkileri karşılayabilecek yetide olmasını sağlayacak şekilde, tek bir doğrusal olamayan programlama problemi olarak sunulmuştur. Bu doğrusal olmayan eniyileme probleminin amacı, toplam yıllık maliyeti enazlıyacak bireysel ısı değiştirici alanlarını, nominal ek ısı alış-veriş miktarlarım ve yangeçit fraksiyonlann bulmaktır. Formülasyonda kullanılabilecek, kaynak akımlann tüm yönlerinde beklenilen bozucu etki miktannı tanımlamak amacıyla, Yeniden-Tasanm Esneklik İndeksi olarak adlandırılan yeni bir indeks önerilmiştir. Bu çalışmada, denetim değişkenlerini tasarım aşamasından sonra yerleştiren geleneksel yaklaşımların, bir ısı değiştirici ağı için sadece ağın esnekliğini sınırlamakla kalmayıp aynı zamanda bu çalışmada önerilen ve tasarım ve denetim değişkenlerini tasanm aşamasında birlikte değerlendiren eniyi esnek yeniden-tasanm yönteminden daha pahalıyavu sonuçlandığı gösterilmiştir. Ayrıca, esnek ağların, sanıldığının aksine, nominal koşullar için tasarlanan ağlardan daha fazla toplam ısı iletim alanına sahip olmasının gerekli olmadığı örnekler üzerinde gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This study addresses optimal resilient retrofit design of heat-exchanger networks for predetermined structures. A new index, called the Design Resiliency Index, which numerically indicates the size of feasible region in terms of uncertain source-temperature or flowrates for the fixed design parameters of a network structure, is proposed. Design Resiliency Index provides the opportunity to compare the effects of alternative placement of control variables on the feasible operating range of a pre-designed heat-exchanger network and it is also easily applicable for analyzing the retrofit alternatives of installed networks to make them resilient and controllable. A new retrofit-design approach for given HEN structures, towards resilient and controllable designs at minimum cost is also proposed in this study. The task of designing a heat-exchanger network for a predetermined structure (retrofit design), which is not only economically at minimum cost but also has the ability to reject the disturbances predefined for all possible source streams and in all directions (increasing or decreasing), is introduced as a single nonlinear programming problem. The objective of this constrained nonlinear optimization problem is to find the individual exchanger areas, nominal utility consumptions, and nominal bypass fractions which minimize the total annualized cost (or the total area) of the given HEN structure and, at the same time, to satisfy the target- temperature constraints for set of disturbances predefined in all possible directions. For the definition of the expected disturbances for all possible directions in source streams, a new index, called the Retrofit Design Resiliency Index, is also proposed. It is shown in this study that designing a control system using conventional approaches which offer the placement of control variables after the design stage, not onlylimits the resiliency and hence the controllability range of a HEN, but also could be more expensive than the solutions generated by the optimal-resilient-retrofit-design method proposed in this study which incorporates the design and control variables in the retrofit stage. It is also shown on the demonstrated examples that the resilient HENs do not necessarily have more total heat-exchange area than the networks originally designed for nominal conditions, as commonly thought.
Benzer Tezler
- A real time experimental data-based method for assessing the impact of glazed curtain walls with trickle vents on indoor environmental quality
Doğal havalandırma kanallı giydirme cephelerin iç ortam konfor koşullarına etkisinin gerçek zamanlı deneysel veri ile değerlendirilmesi için bir yöntem
AHMET BİLER
Doktora
İngilizce
2024
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ASLIHAN ÜNLÜ
- Optimal distributed generation allocation and sizing in radial distribution networks by Cuckoo search algorithm
Cuckoo arama algoritması ile radyal dağıtım şebekelerinde optimum dağıtık üretim yerleşimi ve boyutlandırılması
MARYAM MAJIDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. AYDOĞAN ÖZDEMİR
- Optimal distributed control for power sharing in ac microgrids
Ac mikroşebekelerde güç paylaşımı için optimal dağıtık kontrol
MOHAMMED QASIM TAHA TAHA
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEFER KURNAZ
- Error resilient stereoscopic video streaming using model-based fountain codes
Model tabanlı fountaın kodları kullanarak hataya dayanıklı stereo video akıtımı
A. SERDAR TAN
Doktora
İngilizce
2009
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ERDAL ARIKAN
- Semantik veri modellerinde bellekte kalıcı girişler için indeks seçimi
Selection of indexes to memory-resident entities for data models
EDA SÜRÜCÜ
