Optimizing the Overall Heat Transfer Coefficient of a Spiral Plate Heat Exchanger Using GAMS

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 48

فایل این مقاله در 11 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_IJCCE-41-9_025

تاریخ نمایه سازی: 17 خرداد 1404

چکیده مقاله:

Spiral plate heat exchangers should be efficient devices because they are widely employed in the petrochemical and food industries; furthermore, their operation has a direct impact on electricity consumption in such sectors. For those reasons, this article aims to improve the efficiency of heat exchangers by means of optimization techniques. Using as an objective function the maximization of the overall heat transfer coefficient of a spiral plate heat exchanger. The mathematical formulation includes several variables in the problem: width, length, spacing between the plates, and plate thickness. And as a set of constraints the heat duty and the pressure drop, along with technical considerations associated with this type of system. The General Algebraic Modelling System (GAMS) was purposed as a solution method and compared with the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm, a Genetic Algorithm (GA), the original design proposed by Minton, and the Tuned Wind-Driven Optimizer (TWDO). Results show that the purposed method obtains the highest value of objective function being ۱.۵% better than the best of the used comparison methods with a computing time of ۱e-۴s, finding a solution with high quality at a low computational cost.

نویسندگان

Miguel Rodriguez Cabal

Faculty of Engineering, Instituto Tecnológico Metropolitano, Medellín, COLOMBIA

Miyer Valdes Ortiz

Faculty of Engineering, Instituto Tecnológico Metropolitano, Medellín, COLOMBIA

Luis Grisales Nore&ntildea

Faculty of Engineering, Institución Universitaria Pascual Bravo, Medellín, COLOMBIA

Oscar Montoya Giraldo

Faculty of Engineering, Universidad Distrital Francisco José de Caldas, Bogotá, COLOMBIA

Juan Ardila Marin

Faculty of Engineering, Universidad Surcolombiana, Neiva, 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 :
  • Cengel Y.A., Boles M.A., "Thermodynamics an Engineering Approach", McGraw Hill, ...
  • Incropera F.P., DeWitt D.P., “Fundamentos de la Transferencia de Calor.”, ...
  • Bidabadi M., Sadaghiani A.K., Azad A.V., Spiral Heat Exchanger Optimization ...
  • Nunez M., Davalos L., Fuentes A., Alternative Design Approach for ...
  • Khorshidi J., Heidari S., Design and Construction of a Spiral ...
  • doi: ۱۰.۴۲۳۶/aces.۲۰۱۶.۶۲۰۲۱ ...
  • García Sánchez Á., "Técnicas Metaheurísticas", p. ۴۷, Universidad Tecnológica de ...
  • S. Fettaka, J. Thibault, and Y. Gupta, Design of Shell-and-Tube ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.ijheatmasstransfer.۲۰۱۲.۱۲.۰۴۷ ...
  • Patel V.K., Rao R.V., Design Optimization of Shell-and-Tube Heat Exchanger ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.applthermaleng.۲۰۱۰.۰۳.۰۰۱ ...
  • Segundo E., Mariani V., Coelho L., Spiral Heat Exchanger Optimization ...
  • Tartibu L.K., Sun B., Kaunda M.A.E., Optimal Design of a ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.procs.۲۰۱۵.۰۸.۵۵۵ ...
  • Tartibu L.K., Sun B., Kaunda M.A.E., Multi-Objective Optimization of the ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.asoc.۲۰۱۴.۱۱.۰۵۵ ...
  • Amosa M.K., Majozi T., GAMS Supported Optimization and Predictability Study ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.compchemeng.۲۰۱۶.۰۸.۰۱۴ ...
  • Moretta A.A., Spiral Plate Heat Exchangers: Sizing Units for Cooling ...
  • Turgut O.E., Çoban M.T., Thermal Design of Spiral Heat Exchangers ...
  • doi: ۱۰.۱۰۰۷/s۰۰۲۳۱-۰۱۶-۱۸۶۱-y ...
  • Minton P.E., Designing Heat Exchangers, Chem. Eng., ۳۳۰ (۱۹۷۰) ...
  • E. H. de Vasconcelos Segundo, V. C. Mariani, and L. ...
  • doi: ۱۰.۱۰۰۷/s۴۰۴۳۰-۰۱۸-۱۱۰۶-۸ ...
  • Gali V., Gupta N., Gupta R.A., Enhanced Particle Swarm Optimization ...
  • Hanafi I., Cabrera F.M., Dimane F., Manzanares J.T., Application of ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.protcy.۲۰۱۶.۰۱.۰۴۴ ...
  • Rodriguez-Cabal M.A., Marín J.A., Grisales-Noreña L.F., Montoya O.D., Del Rio ...
  • Jafarian F., A Modified Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm for Multi-Objective ...
  • Park J., Song S., Optimization of a Composite Laminated Structure ...
  • doi: ۱۰.۱۰۰۷/BF۰۲۹۸۴۰۱۲ ...
  • Montoya O.D., Grisales-nore L.F., Optimal Power Dispatch of DGs in ...
  • Naghiloo A., Abbaspour M., Mohammadi-Ivatloo B., Bakhtari K., GAMS Based ...
  • doi: ۱۰.۱۰۱۶/j.rser.۲۰۱۵.۰۸.۰۱۸ ...
  • Montoya Giraldo O.D., Solving a Classical Optimization ProblemUsing GAMS Optimizer ...
  • doi: ۱۰.۱۷۲۳۰/ingciencia.۱۳.۲۶.۲ ...
  • Castillo Enrique, Conejo Antonio J., Pedregal Pablo, García Ricardo, Alguacil ...
  • نمایش کامل مراجع