مقایسه عددی مشخصه های ترمو-هیدرولیک سمت پوسته مبدل حرارتی پوسته-لوله با بفل های قطاعی و مارپیچ به وسیله الگوریتم ژنتیک

در این مقاله به مقایسه عددی تاثیر استفاده از بفل های مارپیچ و قطاعی در حالت بهینه شده بر انتقال حرارت و افت فشار سمت پوسته مبدل های حرارتی پوسته – لوله پرداخته می شود. با استفاده از الگوریتم ژنتیک در شرایط یکسان تابع های انتقال حرارت و افت فشار بفل ها به صورت تک هدفه و چند هدفه بهینه سازی می شوند.پارامترهای متناظر با حالت بهینه بفل ها همچون عدد رینولدز، قطر و تعداد دسته لوله ها، فاصله بین بفل ها و زاویه مارپیچ برای مبدل ها تعیین می شود.تاثیر آرایش دسته لوله ها بر عملکرد مبدل های حرارتی پوسته-لوله سنجیده می شود. نتایج نشان می دهد بیشینه انتقال حرارت بفل قطاعی از انتقال حرارتت بفل مارپیچ ۱.۳۹۱% در آرایش مربع و ۱.۹۳۴% در آرایش مثلث بیشتر است. کمینه افت فشار بفل قطاعی از بفل مارپیچ ۴۸.۸۸% در حالت مربع و ۱.۴۷۹۲% در حالت مثلث بیشتر است.نسبت مقدار حداکثر بار حرارتی بر مقدار حداقل افت فشار (Q/ΔP) در حالت آرایش مربع بفل مارپیچ ازمقدار بفل قطاعی بیشتر است.برای آرایش مثلث این مقدار برای بفل قطاعی بیشتر می شود

کلیدواژه ها:

مبدل حرارتی پوسته-لوله ، بفل قطاعی ، بفل مارپیچ ، ترمو-هیدرولیک ، الگوریتم ژنتیک ، بهینه سازی تک هدفه ، بهینه سازی چند هدفه