Simplified modeling of liquid-liquid heat exchangers for use in control systems

برای دهه های گذشته، مدل های مختلف فرایندهای تبادل حرارت برای توسعه طبیعت پویای خاص خود طراحی شده است. این مدل ها بسته به فرضیه های مدل سازی و ساده سازی، پیچیدگی های مختلفی دارند. پیچیدگی مدل ریاضی می تواند بسیار حیاتی باشد زیرا مدل برای پایه گذاری قانون کنترل است زیرا به طور مستقیم بر پیچیدگی تغییرات ریاضی و پیچیدگی الگوریتم کنترل نهایی تاثیر می گذارد. در این مقاله، مدل کنترلی متقابل ساده برای کلاس های گسترده مبدل های حرارتی پیشنهاد شده است. به جز گزارشات بسیار کمی تا کنون، ویژگی های این روش مدل سازی هرگز در جزئیات مورد بررسی قرار نگرفته است. مفهوم این مدل از اصل اساسی حفاظت از انرژی مشتق شده و با یک تقریب ساده پویایی در قالب معادلات دیفرانسیل معمولی ترکیب شده است. در این چارچوب، روش تنظیم ساده مدل پیشنهادی پیشنهاد شده است و برای مبدل های حرارتی ورق و مارپیچی بر اساس داده های تجربی تأیید شده است. خواص دینامیکی و ثبات مدل پیشنهادی مورد توجه قرار گرفته و تحلیل حساسیت نیز ارائه شده است. نشان داده شده است که چنین رویکرد مدل سازی، دقت مدل سازی را در پیچیدگی عددی بسیار کم حفظ می کند. نتایج اعتبار سنجی نشان می دهد که روش پیشنهاد مدل سازی و تنظیم برای کاربردهای عملی مفید است.