بهینهسازی چندهدفه شبکه مبادلهکن حرارتی چندلولهای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 20, Volume 19, Issue 6, 1398, Pages 1507-1518 PDF (1.13 M) | ||
| Document Type: پژوهشی اصیل | ||
| Authors | ||
| حسن حاج عبداللهی* ; بابک معصومپور | ||
| گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولیعصر(عج)، رفسنجان، ایران | ||
| Abstract | ||
| پژوهش حاضر به مدلسازی و بهینهسازی شبکه مبادلهکن حرارتی چندلولهای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف در سمت لوله پرداخت. پس از مدلسازی حرارتی به روش ، بهینهسازی از دیدگاه افزایش کارآیی و کاهش هزینه کلی سالیانه بهعنوان دو تابع هدف همزمان با استفاده از هشت متغیر طراحی از جمله تعداد مبادلهکن حرارتی و غلظت حجمی ذرات، توسط تکنیک الگوریتم ژنتیک چندهدفه صورت گرفت. بهمنظور کلیبودن نتایج، بهینهسازی 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 میدهد که منحنی پرتو در حالت نانوذرات بهبود یافت و میزان بهبودی در حالت نانوذرات اکسیدمس بهویژه در کارآییهای بالاتر و نرخهای جریان جرمی پایینتر نانوسیال نسبت به دیگر حالات مطالعهشده محسوستر است. علاوه بر این بهدلیل بهبود عملکرد حرارتی مبادلهکن در حالت نانوپژوهش حاضر به مدلسازی و بهینهسازی شبکه مبادلهکن حرارتی چندلولهای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف در سمت لوله پرداخت. پس از مدلسازی حرارتی به روش ، بهینهسازی از دیدگاه افزایش کارآیی و کاهش هزینه کلی سالیانه بهعنوان دو تابع هدف همزمان با استفاده از هشت متغیر طراحی از جمله تعداد مبادلهکن حرارتی و غلظت حجمی ذرات، توسط تکنیک الگوریتم ژنتیک چندهدفه صورت گرفت. بهمنظور کلیبودن نتایج، بهینهسازی 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 میدهد که منحنی پرتو در حالت نانوذرات بهبود یافت و میزان بهبودی در حالت نانوذرات اکسیدمس بهویژه در کارآییهای بالاتر و نرخهای جریان جرمی پایینتر نانوسیال نسبت به دیگر حالات مطالعهشده محسوستر است. علاوه بر این بهدلیل بهبود عملکرد حرارتی مبادلهکن در حالت نانوذرات، سطح تبادل حرارت و در نتیجه آن حجم مبادلهکن برای مقادیر ثابت کارآیی بهصورت قابل توجهای 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 مبادلهکن برای مقادیر ثابت کارآیی بهصورت قابل توجهای 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. | ||
| Keywords | ||
| بهینهسازی فنی اقتصادی; شبکه مبادلهکن حرارتی چندلولهای; نانوذرات مختلف; الگوریتم ژنتیک | ||
| References | ||
|
| ||
|
Statistics Article View: 356 PDF Download: 498 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,572 |
| Article View | 19,794,124 |
| PDF Download | 15,995,242 |