بهینه سازی پارامترهای حاکم بر یک کوره سوخت مایع برای کاهش همزمان nox و دوده با استفاده از الگوریتم ژنتیک

مدل های آزمایشگاهی زیادی که با هدف بهینه کردن طراحی کوره (افزایش عملکرد و کاهش دوده و اکسید ازت) مورد مطالعه قرار گرفته است، اثر پارامترهای مختلفی را به طور جداگانه و نه بطور همزمان تحقیق نموده اند. دما و آلاینده های کوره وابستگی زیادی به پارامترهایی از قبیل پیش گرم کردن هوای ورودی، عدد چرخش هوا، نسبت هم ارزی، قطر قطرات پاشش شده دارد. از آنجا که این پارامترها اثرات متفاوت و گاهی در جهت عکس هم بر فرآیند احتراق و آلایندهها ناشی از آن دارند لازم به نظر می رسد تا اثرات این پارامترها به صورت جامع و همزمان مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و بهینه شوند. هنگامیکه در یک مسئله بهینه سازی دو یا چند عامل به طور همزمان بهینه می شوند (مانند دما و دوده و اکسید نیتروژن)، هر یک از این عوامل به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده و نیاز به استفاده از روشهای بهینه سازی چند هدفه است. در این رساله، تولید آلاینده های دوده و اکسیدهای نیتروژن با استفاده از الگوریتم ژنتیک nsga-? با توجه به دماهای مختلف کوره بهینه سازی شده است. بررسی پارامترهای موثر بر احتراق نشان می دهد که با افزایش دوده، بعلت افزایش نرخ تابش و استفاده از گرمای داخل محفظه برای شکستن هیدروکربن ها و تشکیل دوده، مقدار دما و nox کاهش می یابد. مقدار محاسبات انجام شده بوسیله الگوریتم ژنتیک nsga-?، بگونه ای است که نیاز است 2000 بار کد sprint در آن اجرا شده است (جمعیت اولیه:50 و تولید نسل:40). نشان می دهند که در محدوده دمایی 1750 تا 1950 درجه کلوین برای گازهای خروجی مقدار دوده نسبتا زیاد و مقدار nox پایین است اما در دماهای بالای 2000 درجه کلوین دوده شروع به سوختن کرده و مقدار آلاینده nox افزایش چشمگیری پیدا می کند. از نتایج مهم بدست آمده آنکه برای کنترل آلاینده ها شرایط بهینه دمایی برای گازهای خروجی احتراق سوخت مایع، بین دماهای 1890 تا 1990 درجه کلوین می باشند.