دوره 19، شماره 6 - ( خرداد 1398 )                   جلد 19 شماره 6 صفحات 1518-1507 | برگشت به فهرست نسخه ها

‎ 20.1001.1.10275940.1398.19.6.1.5

XML English Abstract Print

Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Hajabdollahi H, Masoumpour B. Multi-objective Optimization of Multi-tube Heat Exchanger Network Considering the Effect of Different Nanoparticles. Modares Mechanical Engineering 2019; 19 (6) :1507-1518
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-27112-fa.html
حاج عبداللهی حسن، معصوم‌پور بابک. بهینه‌سازی چندهدفه شبکه مبادله‌کن‌ حرارتی چندلوله‌ای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف. مهندسی مکانیک مدرس. 1398; 19 (6) :1507-1518

URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-27112-fa.html

بهینه‌سازی چندهدفه شبکه مبادله‌کن‌ حرارتی چندلوله‌ای Uشکل با درنظرگرفتن اثر نانوذرات مختلف
حسن حاج عبداللهی* 1، بابک معصوم‌پور2
1- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی‌عصر(عج)، رفسنجان، ایران ، h.hajabdollahi@vru.ac.ir
2- گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی‌عصر(عج)، رفسنجان، ایران
چکیده:   (2970 مشاهده)

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.
 

واژه‌های کلیدی: بهینه سازی فنی اقتصادی شبکه مبادله‌کن حرارتی چندلوله‌ای نانوذرات مختلف الگوریتم ژنتیک
متن کامل [PDF 1161 kb]   (2209 دریافت)    
نوع مقاله: پژوهشی اصیل | موضوع مقاله: انتقال حرارت و جرم
دریافت: 1397/8/21 | پذیرش: 1397/10/2 | انتشار: 1398/3/11
ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA
ارسال پیام به نویسنده مسئول

بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.