کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7060891 1458698 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Thermal-hydraulic optimization of plate heat exchanger: A multi-objective approach
ترجمه فارسی عنوان
بهینه‌سازی حرارتی - هیدرولیکی مبدل حرارتی صفحه‌ای: یک رویکرد چندمنظوره
کلمات کلیدی
مبدل حرارتی صفحه‌ای بهینه‌سازی حرارتی - هیدرولیکی -ضریب انتقال حرارت به طور کلی-افت فشار کل- الگوریتم جستجوی انتقال حرارت
فهرست مطالب مقاله
چکیده

کلمات کلیدی

1. معرفی

2. فرمول‌بندی مدل سازی

2-1 فرمول‌بندی حرارتی و هیدرولیکی

2-2. توابع هدف

2-3 متغیرها و محدودیت‌های طراحی

3. الگوریتم جستجوی انتقال حرارت (HTS)

3-1 مرحله انتقال

2-3 مرحله همرفت

3-3 مرحله تابش

4. الگوریتم جستجوی انتقال حرارت چندمنظوره (MOHTS)

5. مثال کاربردی و نتایج بحث

5-1 اعتبارسنجی تجربی

6. نتیجه‌گیری

 
ترجمه چکیده
در کار فعلی، بهینه‌سازی حرارتی - هیدرولیکی مبدل حرارتی صفحه‌ای بررسی شده است. به حداکثر رساندن ضریب کلی انتقال حرارت و به حداقل رساندن افت فشار کل به طور همزمان به عنوان تابع هدف در هنگام بهینه‌سازی چندمنظوره در نظر گرفته می‌شود. الگوریتم جستجوی انتقال حرارت چندمنظوره برای دستیابی به مجموعه‌ای از نقاط بهینه پارتو برای اهداف متناقض استفاده شده است. یک مثال کاربردی از مبدل حرارتی صفحه‌ای به منظور شناسایی رفتار متناقض حرارتی-هیدرولیکی ارائه شده است. هشت متغیر طراحی هندسی شامل قطر پورت، فاصله افقی پورت‌ها، فاصله عمودی پورت‌ها، طول صفحات فشرده، ضخامت صفحه، زاویه شورون، ضریب افزاینده و تعداد صفحات برای بهینه‌سازی بررسی شده است. روش تصمیم‌گیری برای انتخاب جواب نهایی بهینه از نقاط پارتو اتخاذ شده است. توزیع هر یک از متغیرهای طراحی مربوط به نقاط بهینه پارتو به منظور شناسایی تأثیر آن بر رفتار متناقض تابع هیدرولیکی - حرارتی ارائه شده است. حساسیت متغیرهای طراحی به مقدار بهینه‌شده تابع حرارتی - هیدرولیکی نیز ارائه و در مورد آن نیز بحث شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
بهینه‌سازی حرارتی - هیدرولیکی مبدل حرارتی صفحه‌ای: یک رویکرد چندمنظوره
چکیده انگلیسی
In the present work, thermal-hydraulic optimization of plate heat exchanger is investigated. Maximization of overall heat transfer coefficient and minimization of total pressure drop considered simultaneously as objective functions during multi-objective optimization. Multi-objective heat transfer search algorithm is applied to obtain a set of Pareto-optimal points for conflicting objectives. An application example of plate heat exchanger is presented to identify conflicting thermal-hydraulic behaviour. Eight geometric design variables which include port diameter, a horizontal distance of ports, a vertical distance of ports, length of compact plates, plate thickness, chevron angle, enlargement factor and number of plates are investigated for optimization. Decision-making method is adopted to select the final optimal solution from Pareto points. Distribution of each design variables corresponding to Pareto optimal points is presented to identify its effect on conflict behaviour of the thermal-hydraulic function. The sensitivity of design variables to the optimized value of the thermal-hydraulic function is also presented and discussed. Finally, the validation of the present work is carried out by experimentation on plate heat exchanger. The comparative results revels that 8.87% deviation in overall heat transfer coefficient and 9.96% deviation in total pressure drop are observed between optimization and experimental results.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Thermal Sciences - Volume 124, February 2018, Pages 522-535
نویسندگان
, , ,