Termik sistemlerin optimizasyonu

Abstract

Çok büyük termal sistemlerde optimizasyon tekniklerinin uygulanması hala başlangıç safhasındadır. Fakat oldukça müspet gelişmeler meydana gelmiştir. Bir optimizasyon metodunun bir noktaya tatbik edilmesi belki toplam çalışma gücünün %70' ini kapsayacak bir çabayı gerektirebilir. Optimizasyon tekniklerinde önemli olan nokta, çeşitli metodların bilinmesinden sonra mühendisin evinde dahi çalışmasını yapabilmesidir. Bununla birlikte, gerçekte optimizasyon işleminin icra edilmesi,.fiziksel sistemin karakteristiklerinin objektif -fonksiyon ve sınırlamalar için denklemlere dönüştürüldüğü zaman yerine getiri lebi1ir. Bu çalışmanın ikinci bölümünde, değişik olan gerçek makina çevrimlerine, eşdeğer ideal çevrim -formlarının tatbik edilmesi incelendi. Bu işlemler için gerekli olan akışlı ve akışsız ortamlar için gerekli olan iş trans-feri, ısı trans-feri ve uygun Özelik gibi işlemlerle belirlenen değerler bulundu ve çevrim parametrelerinin hesapları yapıldı. üçüncü bölümde, ele alınan sistem simulasyonunun kütle ve enerjinin dengelenmesi gibi daimi şartlarda çalışan bir sistemin, çalışma değişkenlerinin (basınçlar, sıcaklıklar, enerji ve akışkan debisi) hesaplanması, çalışma (iş) materyalinin hal denklemleri ve tüm elemanların performans karakteristiklerinin iyileştirilmesi gibi konuları ihtiva etmektedir. Dördüncü bölümde, Optimizasyon konusu çeşitli boyutlarıyla ele alındı. Optimizasyon, optimizasyon seviyesi, optimizasyonun matematiksel ifadesi gibi işlemler incelendi. Beşinci bölümde ise sistem simulasyonu ile ilgili olarak Newton- Raphson metoduyla iki sayısal örnek çözüldü ve irdelendi.

The application of optimization techniques to large- scale thermal systems is still in its infacy, but one sabering -fact has emerged. Setting up the problem to the point where an optimization method can take over represents, perhaps, 70 percent of the total effort. The emphasis on optimization techniques, may suggest that the engineer is home free once he knows several methods. Realistically, however, the execution of the optimization can only begin when the characteristics of the physical system have been converted to the equations for the objective function and constraints. In chapter 2, a number of ideal reversible processes are used to form ideal cycles equivalent to various real machine cycles. These are considered for nan- flow and flow situations and the relevant property changes, work transfers and heat transfers associated with the processes are evaulated and used to determine cycle parameters. In chapter 3, system simulation, as used in this chapter, is the calculation of operating variables (pressures, temperatures, energy and fluid flow rates) for a system operating in a steady state such that all energy and mass balances, all equations of state of working substances, and the performance characteristics of all components are satisfied. In chapter 4, basic to any optimization process is the decision regarding which criterion is to be optimized. In chapter 5, two numerical problems which are interested with system simulation soluted by the methods of Newton- Raphson.