در کار حاضر بهینه سازی مبدل حرارتی هوا خنک با استفاده از تئوری ساختاری بژان و همچنین نرم‌افزار فلوئنت بررسی شده است. برای حل مسئله، دو محدودیت به صورت همزمان در فرایند بهینه سازی اعمال می‌شود: اول سطح لوله ثابت A و دوم نسبت سطح تبادل حرارت کلی به سطح لوله ثابت φ. با استفاده از این دو قید و تئوری مذکور بهترین هندسه که هندسه‌ای متقارن از لوله و پره است به دست آمده و اثرات پارامترهایی همچون افت فشار، عدد استانتون، نسبت ضرایب انتقال حرارت جابجایی، نسبت ضرایب هدایت، تعداد پره‌ها و... بررسی شد. برای لوله‌ای به طول 5.8 سانتی‌متر و شعاع 4.3 سانتی متر بهینه ترین نسبت قطر پره به قطر لوله 1.88 و بهینه ترین تعداد پره 7 عدد به دست آمد. سپس با استفاده از نرم‌افزار فلوئنت و کد نوشته شده در نرم‌افزار متلب هندسه به‌دست آمده از لحاظ ارتفاع پره‌ها و همچنین فواصل بین پره‌ها بررسی شد و با توجه به قیود در نظر گرفته شده، ساختاری انتخاب شد که انتقال حرارت از کلیه پره‌ها یکسان باشد. دیده شد که میزان انتقال حرارت باز هم بهینه‌تر شد و به میزان 6.2 درصد افزایش پیدا کرد.

واژه‌های کلیدی: بهینه سازی، مبدل حرارتی، تئوری ساختاری، هوا خنک، لوله-پره

متن کامل [PDF 609 kb]   (6396 دریافت)