Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ СИСТЕМ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Авторы:
Город:
Тамбов
ВУЗ:
Дата:
23 февраля 2016г.

возможно с использованием методов математического моделирования и оптимизации тепло- и массообменных процессов адсорбции азота слоем адсорбента.

При выводе уравнений математической модели нестационарного процесса обогащения воздуха кислородом (при адсорбции азота) принимались следующие допущения: 1) величиной адсорбции кислорода можно пренебречь; 2) давление и температура воздуха в адсорбере, температура адсорбента, концентрация азота в газовой и твердой фазах изменяются только в продольном направлении адсорбера; 3) коэффициент продольной диффузии по газовой фазе зависит только от температуры газового потока; 4) равновесная величина адсорбции азота подчиняется закономерностям теории объемного заполнения микропор и зависит от концентрации азота в газовой фазе.

С использованием данных допущений разработана математическая модель, подробно описанная в [1]. Система уравнений решалась с использованием итерационного алгоритма [2] и метода конечных элементов в системе Matlab.

Задача (1)-(5) относится к классу задач нелинейного программирования, для решения которой был разработан алгоритм с использованием высокоэффективного метода последовательного квадратичного программирования [3]. В качестве примера рассмотрим задачу оптимального проектирования адсорбционного генератора кислорода индивидуальной  системы жизнеобеспечения. Техническое задание на  проектирование включает достижение следующих характеристик: производительность системы - Qзад=0,05×10-3 м3с-1, чистота



В результате анализа решения задачи оптимального проектирования установлено, что приведенные затраты на создание индивидуальной системы жизнеобеспечения человека в наибольшей степени зависят от величин: ζ, kp = Pад / Pдес. При увеличении величины kр в два раза (с 3 до 6) величина ПЗ увеличиваются на 31,5%, при аналогичном увеличении ζ – ПЗ увеличиваются на 26%. Таким образом, снижение величины приведенных затрат на создание адсорбционного концентратора кислорода в первую очередь связано с уменьшением величин ζ и kр = Pад / Pдес..

Работа выполнена в рамках гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских

ученых – кандидатов наук в области знания «Технические и инженерные науки», № МК-3075.2014.8 Работа выполнена под руководством доцента, к.т.н. Акулинина Е.И.

 

Список литературы

1.     Акулинин Е.И., Дворецкий Д.С., Симаненков С.И., Ермаков А.А. Современные тенденции по уменьшению энергозатрат кислороддобывающих установок короткоцикловой безнагревной адсорбции. Вестник Тамбовского государственного технического университета, Тамбов, 2008. Т. 14. №3. С. 597-601.

2.     Акулинин Е.И., Дворецкий Д.С., Дворецкий С.И., Ермаков А.А., Симаненков С.И. Математическое моделирование процесса обогащения кислородом воздуха в установке  короткоцикловой адсорбции. // Вестник Тамб. ГТУ, Тамбов, 2009. Т. 15. №2. С. 341-355.

3.     Boggs, P.T., Jolle, J.W. Sequentional Quadratic Programming. / P.T. Boggs , J.W. Jolle // Acta Numerica, 1996. – 52 p.