Введение
Глава 1. Обзор математических моделей тепломеханических систем и задач их оптимизации 8
1.1 Основные переменные, характеризующие процессы в тепломеханических системах 8
1.2 Термодинамические балансы тепломеханических систем 14
1.3 Связь эффективности систем с производством энтропии 15
1.4 Последовательность решения задач оптимизационной термодинамики 19
1.5 Задачи работы 21
Глава 2. Оптимальное прямое и обратное преобразование тепловой энергии в работу в стационарной термомеханической системе 22
2.1 Система теплообмена без преобразователя 26
2.1.1 Математическое описание 26
2.1.2 Алгоритм расчета стационарного состояния открытой термодинамической системы 29
2.2 Система теплообмена с преобразователем 32
2.2.1 Постановка задачи и условия оптимальности 33
2.2.2 Ньютоновские законы теплообмена 35
2.2.3 Система, состоящая из резервуаров и преобразователя ЗС
2.2.4 Максимальная мощность преобразователя и оптимальные температуры подсистем 37
2.2.5 Алгоритм расчет максимальной мощности, извлекаемой тепломеханическим преобразователем 40
2.3 Реализуемые поля температур и их разбиение 44
Глава 3. Системы оптимального термостатирования 50
3.1 Введение 50
3.1.1 Принятые допущения 52
3.2 Обогрев здания при помощи теплового насоса 54
3.2.1 Постановка задачи 54
3.2.2 Оптимальное решение и минимальная мощность в задаче термостатирования 55
3.2.3 Помещения со свободной температурой 58
3.2.4 Последовательность расчета 59
3.2.5 Система с индивидуальным отоплением 60
3.3 Водяное отопление 62
3.3.1 Условия оптимальности 63
3.3.2 Помещения со свободной температурой 64
3.3.3 Последовательность расчета 65
3.4 Обогрев здания при помощи конвективных потоков воздуха . 66
3.4.1 Условия оптимальности 68
3.4.2 Помещения со свободной температурой 70
3.4.3 Последовательность расчета 70
Глава 4. Предельные возможности и оптимальная организация тепло-обменных систем 72
4.1 Введение 72
4.2 Двухпоточный теплообмен 73
4.3 Предельные возможности двухпоточного теплообмена в зависимости от гидродинамики потоков 80
4.3.1 Схема «вытеснение - вытеснение» (противоток) 81
4.3.2 Схемы «вытеснение - смешение» и «смешение - вытеснение» . 82
4.3.3 Схема «смешение - смешение» 84
4.3.4 Сравнение эффективности теплообменных аппаратов 85
4.4 Многопоточный теплообмен 86
4.4.1 Постановка задачи 87
4.4.2 Получение расчетных соотношений 88
4.4.3 Учет дискретности температур греющих потоков 92
4.5 Пример оценки термодинамического совершенства теплообменной системы 93
4.5.1 Последовательность расчета 95
Литература 101
Приложение 1. Описание программы 107
Приложение 2. Тексты программы 112
