بهینه سازی هندسه المان های حرارتی ژانگسترم نیروگاهی با استفاده از توابع متعامد گسسته و روش الحاقی

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 185

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JSFM-11-4_011

تاریخ نمایه سازی: 8 آذر 1400

چکیده مقاله:

هدف این مقاله، بهینه سازی پروفیل المان CU ژانگسترم نیروگاهی به منظور افزایش کارایی و کاهش افت فشار و کمینه قیمت می باشد. در روش پیشنهادی ابتدا مساله مستقیم به صورت سه بعدی مدل و سپس مدل مورد نظر شبیه سازی شده است. جهت بهینه سازی مساله با استفاده از توابع متعامد پارامترهای هندسه مساله تبدیل به بردار ضرایب مجهول و در نهایت با استفاده از روش الحاقی مقادیر بهینه ضرایب هندسی، زاویه قرارگیری صفحات و سرعت به دست آمده است. تابع هدف بر اساس بیشینه عدد ناسلت، کمینه ضریب افت فشار و کمینه قیمت تعریف شده و براساس آنها، پارامترهای طراحی تعیین شده اند. براین اساس با زاویه بین صفحات ۲۰ و ۷۰ درجه برای اعداد رینولدز مختلف ضرایب بهینه پروفیل تعیین و همچنین چگونگی تغییر ضرایب با نسبت اهمیت انتقال حرارت به افت فشار بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که برای حالتی که کمتر بودن افت فشار از اهمیت بیشتری برخوردار باشد، عددهای رینولدز پایین تر و زاویه های کوچکتر و در حالتی که انتقال حرارت از اهمیت بیشتری برخوردار باشد، اعداد رینولدز و زاویه های بزرگتر کارایی بهتری دارند. همچنین برای حالتی که انتقال حرارت اهمیت بیشتری نسبت به افت فشار داشته باشد، با افزایش عدد رینولدز و بیشتر شدن زاویه بین صفحات تابع هدف بزرگتر می شود. به ازای زوایای حدود ۷۰ درجه و عدد رینولدز حدود ۸۰۰۰ ماکسیمم تابع هدف بدست می آید. در زوایای بیشتر از ۷۰ و عدد رینولدز های بزرگتر از ۸۰۰۰ با اینکه ضریب انتقال حرارت نیز بزرگ تر می شود ولی جریان دستخوش افت فشار سنگینی می شود، که همین عامل باعث کمتر شدن تابع هدف می گردد.

نویسندگان

محمدرضا شاه نظری

دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

علی صابری

دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

امیر قاسمی

کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

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 :
  • Ljungstrom F, Nils F (۱۹۲۴) Regenerative air preheater. U.S. Patent ...
  • Rosenblad G, Kullendorff A (۱۹۷۵) Estimating heat transfer rates from ...
  • Warren I. (۱۹۸۲) Ljungstrom heat exchangers for waste heat recovery. J ...
  • Kays WM, London AL (۱۹۸۴) Compact heat exchangers. ۳rd edn. ...
  • Focke WW, Zachariades J, Olivier I (۱۹۸۵) The effect of ...
  • Skiepko T (۱۹۸۸) The effect of matrix longitudinal heat conduction ...
  • Stasiek J, Collins MW, Ciofalo M, Chew PE (۱۹۹۶) Investigation ...
  • Ciofalo M (۱۹۹۶) Large-eddy simulations of turbulent flow with heat ...
  • Mehrabian MA, Poulter R, Quarini GL (۲۰۰۰) Hydrodynamic and thermal ...
  • Büyükalaca O, Yılmaz T, (۲۰۰۲) Influence of rotational speed on ...
  • Yilmaz T, Büyükalaca O (۲۰۰۳) Design of regenerative heat exchangers. ...
  • Alagic S, Stosic N, Kovacevic A, Buljubasic I (۲۰۰۴) Numerical ...
  • Zhang LZ (۲۰۰۵) Numerical study of periodically fully developed flow ...
  • Etemad S, Sunde´n B. (۲۰۰۷) CFD-analysis of fully developed turbulent ...
  • Wang HY, Zhao LL, Xu ZG, Chun WG, Kim HT ...
  • Babu TA, Talekala MS (۲۰۰۹) Evaluation of heat transfer surfaces ...
  • Dallaire J, Gosselin L, Da Silva AK (۲۰۱۰) Conceptual optimization ...
  • Martins LS, Ordonez JC, Vargas JVC, Parise JAR (۲۰۱۲) Thermodynamic ...
  • Yang YT, Chen PJ (۲۰۱۰) Numerical simulation of fluid flow ...
  • Zhang L, Che D (۲۰۱۲) An experimental and numerical investigation ...
  • Eljšan S, Stošić N, Kovačević A, Buljubašić I (۲۰۱۳) Improvement ...
  • Patel DS, Patel MD, Thakkar SA (۲۰۱۶) To optimize the ...
  • Vulloju S, Kumar EM, Kumar MS, Reddy KK (۲۰۱۳) Analysis ...
  • De Antonellis S, Intini M, Joppolo CM, Leone C (۲۰۱۴) ...
  • Wang L, Deng L, Zhao Z, Zhu X, Che D ...
  • Wang L, Deng L, Ji C, Liang E, Wang C, ...
  • Wang E, Li K, Mao J, Husnain N, Li D, ...
  • Lee YM, Chung H, Kim SH, Bae HS, Cho HH ...
  • Patankar SV, Liu CH, Sparrow EM (۱۹۷۷) Fully developed flow ...
  • Webb RL, Kim NY (۲۰۰۵) Enhanced heat transfer. Taylor and ...
  • نمایش کامل مراجع