بهینه سازی دو هدفه افزایش نرخ انتقال حرارت و کاهش هزینه کلی در مبادله کن های حرارتی پوسته لوله ای

نویسندگان

محسن امینی

مجید بازارگان

چکیده

در این پژوهش، بهینه سازی مبادله کن های حرارتی پوسته لوله ای با دو هدف افزایش نرخ انتقال حرارت و کاهش هزینه کلی، توسط الگوریتم ژنتیک انجام شده است. تمامی استانداردها و قیدهای مورد نیاز برای هندسه مبادله کن، قید حداقل و حداکثر سرعت جریان ها و قید حداکثر افت فشارها در فرایند بهینه سازی رعایت شده اند. رابطه بین توابع هدف و متغیرهای بهینه سازی، به صورت ضمنی و به شدت پیچیده می باشد. هدایت الگوریتم ژنتیک با این ملاحظه صورت پذیرفته است که از قرار گرفتن مقادیر متغیرهای بهینه سازی در بهینه محلی جلوگیری شود. در این مطالعه ابتدا بهینه سازی با یازده متغیر انجام پذیرفته و نمودار پارتو مربوطه به دست آمده است. مقایسه نتایج با داده های موجود بهبود چشمگیر انتقال حرارت و کاهش موثر هزینه کلی را دربر داشته است. در گام بعدی، با توجه به اینکه سیال خنک کننده در مطالعه موردی انجام شده آب دریا می باشد، دبی جرمی سیال خنک کننده به عنوان متغیر دوازدهم اضافه و فرایند بهینه سازی تکرار گردید. نمودار پارتو به دست آمده نسبت به حالت قبل بهبود قابل توجهی را نشان می دهد.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

بهینه سازی انتقال حرارت میکرومبادله کن دو لایه ای مستقیم و مارپیچ

بهینه سازی با تغییر پارامتر های هندسی و هیدرودینامیکی جریان میکروکانال انجام گرفته شده است. معادلات حاکم به صورت عددی و به روش حجم محدود حل شده اند. طبق نتایج حالت مستقیم، تعداد کانال، عرض دنده و سرعت ورودی کانال پایینی تاثیر قابل توجهی در عملکرد حرارتی میکروکانال مستقیم خواهند داشت. از آنجاییکه هندسه مارپیچ در ادبیات فن تا به حال بررسی نشده است، لذا در این تحقیق به بررسی هندسه مارپیچ در عملکرد...

متن کامل

بررسی افزایش نرخ انتقال حرارت سمت پوسته در مبدل حرارتی پوسته و لوله حاوی نانوسیال آب/ آلومینا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در پژوهش حاضر به شبیه‌سازی سه‌بعدی یک مبدل‌حرارتی پوسته و لوله تحت جریان آشفته با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. سیال سمت پوسته ابتدا آب خالص و در مرحله بعد نانوسیال آب/ آلومینا در نظر گرفته شد. سپس عملکرد مبدل حرارتی، در دو حالت با یکدیگر مقایسه گردید. در هر مبدل حدودا 1100000 سلول وجود دارد. برای شبیه‌سازی رفتار حرارتی و رئولوژیکی نانوسیال مذکور از زبان برنامه نویسی C در ...

متن کامل

بررسی افزایش نرخ انتقال حرارت سمت پوسته در مبدل حرارتی پوسته و لوله حاوی نانوسیال آب/ آلومینا با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

در پژوهش حاضر به شبیه سازی سه بعدی یک مبدل حرارتی پوسته و لوله تحت جریان آشفته با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی پرداخته شده است. سیال سمت پوسته ابتدا آب خالص و در مرحله بعد نانوسیال آب/ آلومینا در نظر گرفته شد. سپس عملکرد مبدل حرارتی، در دو حالت با یکدیگر مقایسه گردید. در هر مبدل حدودا 1100000 سلول وجود دارد. برای شبیه سازی رفتار حرارتی و رئولوژیکی نانوسیال مذکور از زبان برنامه نویسی c در ...

متن کامل

بهینه‌سازی چند هدفه توسط الگوریتم ژنتیک برای افزایش انتقال حرارت در میکرومبدلهای حرارتی

در این تحقیق بهینهسازی انتقال حرارت در میکرولولههای منحنیشکل توسط روش بهینه‌سازی چند هدفه مبتنی بر الگوریتم ژنتیک مورد بررسی قرار گرفته است. میزان انتقال حرارت و افت فشار سیال در میکرولولههای مارپیچ با ابعاد هندسی متفاوت (شامل شعاع انحنا و طول مستقیم بین خمها) بصورت آزمایشگاهی اندازهگیری شد. با استفاده از دادههای آزمایشگاهی، اعداد بدون بعد شامل: عدد ناسلت و ضریب اصطکاک برای تحلیل و بهینهسازی نت...

متن کامل

حل عددی اثر افزایش دمای دیواره بر جریان و انتقال حرارت در لوله حرارتی نوسانی

در این مقاله اثرات افزایش اختلاف دمای دیواره‌ها (یا اختلاف دمای متوسط بین اواپراتور و کندانسور) و میزان شارژ مایع بر جریان نوسانی درون یک لوله مینیاتوری شکل دو انتها بسته به قطر 5/1 میلی‌متر، بررسی شده است. معادلات حاکم با اعمال قوانین بقای جرم، اندازه حرکت و انرژی برای راب‌ مایع و توده‌های بخار به دست آمده‌‌اند. برای گسسته‌سازی معادلات و حل عددی‌ آنها از روش تفاضل محدود صریح استفاده شده است. ن...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید


عنوان ژورنال:
مهندسی مکانیک مدرس

ناشر: دانشگاه تربیت مدرس

ISSN 1027-5940

دوره 13

شماره شماره 15- فوق العاده 2014

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023