استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) و الگوریتم ژنتیک چند هدفه به منظور بهینه سازی بازدهی حرارتی و افزایش انتقال حرارت در لوله

در این مطالعه تاثیر انتقال حرارت درون لوله با تزریق جانبی به منظور افزایش راندمان حرارتی با استفاده از روش سطح پاسخ بر مبنای طرح مرکب مرکزی مورد مطالعه قرار گرفته است. هندسه مورد بررسی در این تحقیق لوله ای با مقطع دایره و جریان سه بعدی پایا و تراکم ناپذیر میباشد. در این تحقیق متغیرهای قطر ،تزریق دبی ،تزریق فواصل بین تزریق و زوایای تزریق با هدف رسیدن به حداکثر انتقال حرارت و حداقل افت فشار مورد بررسی قرار گرفتند. دبی تزریق در بازه ی ۶-۱۰ × (۲۱۱ - ۰.۴۲۲)) کیلوگرم بر ثانیه قطر تزریق ۰.۳ - ۰.۱ میلی متر فواصل بین تزریق (۳۰) - (۱۰) میلی متر و زوایای تزریق -۹۰+۹۰ درجه در پنج سطح مطالعه شدند. نتایج بدست آمده نشان میدهد میزان انتقال حرارت و نیز افت فشار به ازای کاهش قطر و افزایش دبی تزریق افزایش مییابد در حالت بهینه افزایش عدد ناسلت به میزان ۹ درصد میباشد و مقدار بازدهی حرارتی ۱٫۰۴ نسبت به حالت پایه افزایش خواهد داشت. این نقطه دارای مشخصاتی نظیر قطر تزریق ۰٫۲۹ میلی متر فاصله ی بین تزریق ۲۹٫۷ میلی متر زاویه تزریق اول صفر زاویه تزریق دوم ۸۵ درجه و زاویه تزریق سوم ۷۳ درجه و دبی ۱۰ × ۵.۶ کیلوگرم بر ثانیه می باشد. ضریب تعدیل شده برای اعداد ناسلت افت فشار و بازدهی حرارتی به ترتیب ۰٫۰۹۷ ۰٫۹۹۴۴ و ۰٫۹۹۲ میباشد که بیانگر انتخاب روش حل منطقی و قابل اعتماد میباشد.

کلیدواژه ها:

روش سطح پاسخ ، تزریق جانبی ، افت فشار ، بازدهی حرارتی