تعیین تعداد و موقعیت بهینه گرمکن ها در کوره های تابشی به کمک الگوریتم کلونی مورچه ها

کوره های تابشی در بسیاری از صنایع از جمله صنایع تولید نیمه هادی ها، خشک کردن روکش ها و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. در این مطالعه از یک روش بهینه سازی ترکیبی بنام الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچه ها برای (1) تعیین تعداد و موقعیت بهینه گرمکن ها (با شار حرارتی یکسان) روی سطح گرمکن جهت برقراری توزیع شار حرارتی و دمای مطلوب روی سطح طراحی (2) تعیین موقعیت بهینه تعداد مشخصی گرمکن روی سطح گرمکن برای ایجاد پروفیل شار حرارتی مطلوب روی سطح طراحی، استفاده شده است. در طراحی کوره تابشی هدف کمینه کردن تابع هدفی است که بصورت مجموع مربعات تفاضل شار حرارتی محاسبه شده و شار حرارتی مطلوب روی سطح طراحی تعریف می شود. برای حل معادلات تابش در محیط شفاف از روش تابش خالص و در محیط نیمه شفاف از روش ناحیه بندی استفاده شده است. در این تحقیق برای کوره تابشی با هندسه نامنظم (کوره شش ضلعی) دارای محیط نیمه شفاف، از روش ناحیه بندی با شبکه بندی مثلثی استفاده شده است. این روش تا کنون برای هندسه های نامنظم استفاده نشده است. مزیت این روش نسبت به روش مونت کارلو، حجم محاسبات و زمان اجرای کمتر آن می باشد. توانایی حل های مستقیم، بهینه سازی ترکیبی و اثر پارامترهای مختلف روی حل بهینه با ارائه چند مساله نمونه مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.