Статті
Постійне посилання колекціїhttps://dspace.nuft.edu.ua/handle/123456789/7522
Переглянути
3 результатів
Результати пошуку
Документ Optimization strategy for system management of cold thermal energy storage (CTES) in conditions of dynamic changes in energy carrier value(2024) Gryshchenko, Roman; Forsyuk, Andriy; Ivashchenko, Nataliia; Kryvosheiev, Maksym; Pylypenko, OleksiiIn the world of contemporary challenges involving the continual increase in demand for energy resources and corresponding environmental pollution, the necessity has arisen to develop and implement advanced technologies to reduce energy consumption. This calls for enhancing energy utilization efficiency and op-timizing energy generation systems, taking into account the utilization of alternative and renewable ener-gy sources.Specifically, thermal energy storage becomes crucial as an effective economic option. Ther-mal energy storage systems enable meeting heating or cooling needs during optimal periods when it is more energy-efficient. Traditional management methods rarely prove optimal due to fluctuating electrici-ty tariffs, cooling loads, and ambient temperature. This leads to suboptimal achievement of maximum savings in utilising thermal energy storage systems.In this work, the advantages of Cold Thermal Energy Storage (CTES) systems based on Ice Thermal Energy Storage (ITES) were analysed alongside existing management strategies implemented in most enterprises and buildings utilizing ITES. A simpli-fied engineering methodology for analysing the thermodynamic efficiency of CTES was proposed. It was determined that cold losses during exergy analysis during storage are caused by both losses through sur-faces and internal exergy losses (i.e., exergy consumption due to irreversibility within the reservoir). For modern systems, exergy losses encompass both external and internal components. As an example, if the heat transfer at the external surface temperature of the storage reservoir equals the ambient temperature, external exergy losses would be zero, while total exergy losses would be entirely due to internal consump-tion. Conversely, if heat transfer occurs at the liquid's temperature for storage, a greater portion of exer-gy losses will be due to external losses. In all cases, the cumulative exergy losses, comprising internal and external exergy losses, remain constant.The implementation of CTES allows for shifting the use of electrical energy from peak to off-peak hours. During off-peak hours, electrical energy is used to charge the storage to fulfil (fully or partially) the peak demand for refrigeration equipment. Ice-based ITES has the potential to reduce maximum energy consumption, peak demand, and most importantly, the average cost of energy consumed.Документ Про доцільність рециркуляції сиропів в плівкових випарних апаратах(2021) Петренко, Валентин Петрович; Масліков, Михайло Олександрович; Бойко, Володимир Олександрович; Іващенко, Наталія ВікторівнаУ статті визначено робочі характеристики плівкових випарних апаратів за режимів рециркуляціїї розчинів в умовах дефіциту сиропів на хвостовій частині випарної установки цукрових заводів. Проаналізовано тенденції вдосконалення випарних установок на основі заміни випарних апаратів Роберта на плівкові в цукровій галузі. Виконано аналіз роботи плівкових випарних апаратів під час концентрування густих цукрових розчинів у режимах рециркуляції сиропу на основі співвідношень, отриманих у результаті математичного та фізичного моделювання тепло-гідродинамічних процесів, перебіг яких відбувається в низхідних кільцевих дво-фазних потоках розчинів під час пароутворення. Робочі модельні рідини — дисти-льована вода та цукрові розчини концентрацією до 72%; Діапазон досліджень: об’ємна щільності зрошення — 0,4…6,5∙10–4 м2/с; тиск — 0…0,08 МПа; роз-рідження — 0…0,084 МПа; температурний напір — 2…20°С; тепловий потік — до 60 кВт/м2; швидкість пари — 1…45 м/с; кінематична в’язкість — 0,28…30∙10–6 м2/с. Область витратних і режимних параметрів, в рамках якої коректне співвідношення для розрахунку тепло-гідродинамічних характеристик плівкових випарних апаратів, охоплює весь діапазон, характерний для роботи випарної установки цукрових заводів. Детально проаналізовано роботу останнього корпусу пʼятикорпусної випар-ної установки, який експлуатується в найбільш несприятливих, з точки зору параметрів функціонування, умовах. Результати розрахунків надані графічно у вигляді залежностей зміни теплового потоку, інтенсивності тепловіддачі, концентрації по довжині випаровувального каналу плівкового випарного апарата від кратності рециркуляції для конкретного типу випарного апарата заводу потужністю перероблення сировини 7000 тонн/добу.Документ Моделювання теплообміну у вільно стікаючих слаботурбулентних плівках рідини під час пароутворення(2020) Петренко, Валентин Петрович; Прядко, Микола Олексійович; Рябчук, Олександр Миколайович; Цьось, Андрій ЛеонідовичУ статті здійснено моделювання теплогідродинамічних процесів у догрітих до температури насичення стікаючих по вертикальній поверхні турбулентних плівках рідини в режимі вільного стікання під час пароутворення на основі запропонованої нової алгебраїчної моделі турбулентної в’язкості. Виконано порівняльний аналіз відомих алгебраїчних моделей турбулентності для плівкових течій, означені їхні переваги та недоліки під час моделювання теплогідродинамічних процесів у плівках. Фізичне моделювання процесів теплообміну виконано в трубах із нержавіючої сталі діаметром 22-1 мм довжиною 1,8 м та 221,5 мм довжиною 9 м, поділених на окремі ділянки довжиною 400 мм. Об ’ємна щільність зрошення змінювалась у діапазоні 0,05...0,551(Ґ3 м2/с в трубі діаметром 20 мм, та 0,05... 1,910г3 м2/с — в трубі діаметром 20 мм. Модельними рідинами виступала вода та цукрові розчини масовою концентрацією до 50% в стані насичення під атмосферним тиском. Нагрівання здійснювалось сухою насиченою парою. На основі запропонованої моделі турбулентності з рівнянь теплоперене- сення та збереження імпульсу отримано аналітичні вирази для температурного та швидкісного профілей у плівці, і відповідні інтегральні теплогідроди- намічні характеристики для режиму тепловіддачі, що характеризується як випаровування з міжфазної поверхні. Отримано вираз для розподілення турбулентної в ’язкості в плівці, в якому враховано як вплив режимних параметрів, так і геометричного фактора при збереженні базової форми профілю. Виконано порівняння результатів розрахунку теплогідродинамічних параметрів плівкової течії з експериментальними даними з тепловіддачі як для плівок води, так і цукрових розчинів у режимі випаровування з міжфазної поверхні. The simulation of thermohydrodynamic processes in evaporating flowing along vertical surface of turbulent liquid films in the free motion mode is carried out on the basis of the proposed new algebraic turbulence model. A comparative analysis of the known algebraic turbulence models for film flows is carried out, their advantages and disadvantages are determined when modeling thermohydrodynamic processes in a film Physical modeling of heat transfer processes was performed in stainless steel pipes with a diameter of 22 • 1 mm, 1.8 m long and 33 1.5 mm, 9 m long, divided into separate sections of 400 mm long. The bulk density of irrigation varied in the range of 0.05... 0.55 TO 3 m2/s in a pipe with a diameter of 20 mm and 0.05... 1.9 TO-3 m2/s in a pipe with a diameter of 30 mm. Model liquids were water and sugar solutions with a mass concentration of up to 50% in a state of saturation under atmospheric pressure. Heating was carried out with dry saturated steam. On the basis of the proposed model of turbulence, analytical expressions for the temperature and velocity profiles in the film were obtained from the heat transfer and momentum equations, and the corresponding integral thermohydrodynamic characteristics for the heat transfer mode, which is characterized as evaporation from the interfacial surface. An expression was obtained for the distribution of turbulent viscosity in a film, which takes into account both the influence of regime parameters and the geometric factor on the intensity of turbulence in the core of the film while maintaining the shape of the basic profile of turbulent viscosity. An expression was obtained for the distribution of turbulent viscosity in the film, which takes into account both the influence of mode parameters and the geometric factor while maintaining the basic shape of the profile. The results of the calculation of the thermohydrodynamic parameters of the film flow are compared to the experimental data on heat transfer for both water and sugar solutions in the mode of evaporation from the interfacial surface.