بهینه سازی چندهدفه شبکه مبادله کن حرارتی چندلوله ای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف
محل انتشار: مهندسی مکانیک مدرس، دوره: 19، شماره: 6
سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: فارسی
مشاهده: 72
فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_MME-19-6_020
تاریخ نمایه سازی: 21 اسفند 1403
چکیده مقاله:
پژوهش حاضر به مدل سازی و بهینه سازی شبکه مبادله کن حرارتی چندلوله ای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف در سمت لوله پرداخت. پس از مدل سازی حرارتی به روش ، بهینه سازی از دیدگاه افزایش کارآیی و کاهش هزینه کلی سالیانه به عنوان دو تابع هدف همزمان با استفاده از هشت متغیر طراحی از جمله تعداد مبادله کن حرارتی و غلظت حجمی ذرات، توسط تکنیک الگوریتم ژنتیک چندهدفه صورت گرفت. به منظور کلی بودن نتایج، بهینه سازی در سه نرخ جریان جرمی مختلف سمت سرد و نانوذرات متفاوت شامل Al۲O۳ ، و ZrO۲ انجام و نتایج با حالت سیال پایه (آب) مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که منحنی پرتو در حالت نانوذرات بهبود یافت و میزان بهبودی در حالت نانوذرات اکسیدمس به ویژه در کارآیی های بالاتر و نرخ های جریان جرمی پایین تر نانوسیال نسبت به دیگر حالات مطالعه شده محسوس تر است. علاوه بر این به دلیل بهبود عملکرد حرارتی مبادله کن در حالت نانوپژوهش حاضر به مدل سازی و بهینه سازی شبکه مبادله کن حرارتی چندلوله ای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف در سمت لوله پرداخت. پس از مدل سازی حرارتی به روش ، بهینه سازی از دیدگاه افزایش کارآیی و کاهش هزینه کلی سالیانه به عنوان دو تابع هدف همزمان با استفاده از هشت متغیر طراحی از جمله تعداد مبادله کن حرارتی و غلظت حجمی ذرات، توسط تکنیک الگوریتم ژنتیک چندهدفه صورت گرفت. به منظور کلی بودن نتایج، بهینه سازی در سه نرخ جریان جرمی مختلف سمت سرد و نانوذرات متفاوت شامل Al۲O۳ ، و ZrO۲ انجام و نتایج با حالت سیال پایه (آب) مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که منحنی پرتو در حالت نانوذرات بهبود یافت و میزان بهبودی در حالت نانوذرات اکسیدمس به ویژه در کارآیی های بالاتر و نرخ های جریان جرمی پایین تر نانوسیال نسبت به دیگر حالات مطالعه شده محسوس تر است. علاوه بر این به دلیل بهبود عملکرد حرارتی مبادله کن در حالت نانوذرات، سطح تبادل حرارت و در نتیجه آن حجم مبادله کن برای مقادیر ثابت کارآیی به صورت قابل توجه ای کاهش یافته است. در پایان، پس از ارایه نتایج پارامترهای طراحی در برابر کارآیی، آنالیز حساسیت توابع هدف با غلظت حجمی ذرات برای یک نقطه نمونه انجام و نتایج بررسی شد.
ذرات، سطح تبادل حرارت و در نتیجه آن حجم مبادله کن برای مقادیر ثابت کارآیی به صورت قابل توجه ای کاهش یافته است. در پایان، پس از ارایه نتایج پارامترهای طراحی در برابر کارآیی، آنالیز حساسیت توابع هدف با غلظت حجمی ذرات برای یک نقطه نمونه انجام و نتایج بررسی شد.
کلیدواژه ها:
Thermo ، Conomic Optimization ، Multi-Tube Heat Exchanger Network ، Different Nonaparticles ، Genetic Algorithm ، بهینه سازی فنی اقتصادی ، شبکه مبادله کن حرارتی چندلوله ای ، نانوذرات مختلف ، الگوریتم ژنتیک
نویسندگان
حسن حاج عبداللهی
Associate Professor of Mechanical Engineering, Vali-e-Asr University of Rafsanjan
بابک معصوم پور
Mechanical Engineering Department, Vali-e-Asr University, Rafsanjan, Iran
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 :
