مدل سازی و طراحی بهینه انتقال حرارت روی دسته لوله های با مقطع بیضی با استفاده از الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی چند هدفی

از آنجا که آرایش بسیاری از مبدل های حرارتی شامل چندین ردیف لوله است، مشخصه های انتقال حرارت برای مجموعه لوله ها از نظر عملی جالب است. در این مقاله از الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی چند هدفی برای طارحی بهینه دسته لوله های با مقطهع بیضی استفاده شده است. مشخص است که افزایش اختلاف دما بین جریان ورودی و خروجی در دسته لوله ها با افت فشار همراه است. بنابراین هدف یافتن بهترین هندسه برای این دسته لوله ها جهت افزایش انتقال حرارت و در آن واحد محدود کردن افت فشار می باشد. برای این کار ابتدا حالت های مختلف این سیستم به کمک دینامیک سیالات محاسباتی CFD شبیه سازی می شود. سپس با استفاده از مدل سازی به کمک شبکه های عصبی GMDH فرامدلی از این سیستم به دست می آید و مقایسه ای بین نتایج مدل به دست آمده و داد ه های حاصل از شبیه سازی انجام می گیرد. مشاهده می شود که شبکه های عصبی GMDH می تواند داده های ازمایشی را که در به دست آوردن مدل استفاده نشده اند، به خوبی مدل کرده و رفتار آنها را پیش بینی نمایند. حال مدل های به دست امده در این قسمت می توانند برای بهینه سازی چند هدفی مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین با استفاده از این فرامدل و الگوریتم ژنتیک و بهینه سازی چند هدفی جبهه پرتو بدست امده و در نهایت ابعاد قابل قبول و بهینه ای جهت طراحی پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه ها:

دسته لوله ، فرامدل ، بهینه سازی چند هدفی ، الگوریتم ژنتیک ، GMDH