Geometric Optimization of Jet Pump Used in Vacuum ‎Distillation Applications under Different Operating Conditions ‎using Genetic-algorithm Methods

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 164

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JACM-8-1_026

تاریخ نمایه سازی: 8 آذر 1400

چکیده مقاله:

Genetic-algorithm methods are used here for single-objective (SO) and multi-objective (MO) geometrical optimizations of jet pumps used in vacuum distillation of ethanol, an application not deeply studied in scientific literature. These devices are particularly suitable to allow the azeotrope-breaking below the atmospheric pressure at ambient temperature. Based on this, different working pressures (Pp), five non-dimensional geometrical parameters that can influence the jet pump operation, and three performance parameters (drag coefficient, pressure recovery ratio and energy efficiency) are considered in this work. Furthermore, using a central composite, face-centered, enhanced experimental design, ۸۹ simulation experiments are run to obtain Response Surfaces (RS) by genetic aggregation, applying afterwards the SOGA and MOGA optimization methods. Also, Spearman Rank-order correlation matrix is employed as initial screening, finding strongly negative correlation of drag coefficient and efficiency with the working pressure, Pp. Computational Fluid Dynamic (CFD) model is validated with other numerical and experimental works, obtaining satisfactory results. Additionally, the change of the optimized input and output parameters with Pp is studied, along with the behavior of Mach number. It can be concluded that the optimal nozzle parameters evidently influenced by Pp for the SO optimization are: outlet diameter and length of divergent part, conicity of convergent part, and ratio of inlet to throat area. For the MO optimization, changes of optimized geometrical parameters with Pp are negligible. In contrast, performance parameters are importantly influenced by Pp for all optimizations.

نویسندگان

William Orozco Murillo

Grupo de Investigación e Innovación Ambiental, Facultad de Ingeniería,‎ I.U. Pascual Bravo. Calle ۷۳ # ۷۳A – ۲۲۶. ۰۵۰۰۳۴ Medellín, Colombia

Iván D. Patiño Arcila

Grupo de Investigación e Innovación Ambiental, Facultad de Ingeniería,‎ I.U. Pascual Bravo. Calle ۷۳ # ۷۳A – ۲۲۶. ۰۵۰۰۳۴ Medellín, Colombia‎

José A. Palacio-Fernández

Grupo de Investigación e Innovación Ambiental, Facultad de Ingeniería,‎ I.U. Pascual Bravo. Calle ۷۳ # ۷۳A – ۲۲۶. ۰۵۰۰۳۴ Medellín, Colombia‎

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Dong, S., Zeng, C., Ariaratnam, S. T., Ma, B., Yan, ...
  • ‎[۴] Pellegrini, M., Preda, G., Saccani, C. Application of an ...
  • نمایش کامل مراجع