کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4991160 1457104 2017 39 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Multi-objective optimization of shell-and-tube heat exchanger by constructal theory
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی چند منظوره مبدل حرارتی پوسته و لوله به واسطه تئوری سازه
کلمات کلیدی
بهینه سازی، مبدل حرارتی شل و لوله، تئوری سازه، الگوریتم ژنتیک،
ترجمه چکیده
مبدل حرارتی شل و لوله یکی از رایج ترین مبدل ها است که در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. بازده حرارتی و هزینه ها دو پارامتر مهم در طراحی مبدل های حرارتی هستند، در حالی که بهینه سازی هر دو پارامتر پیچیده است، زیرا آنها در تعارض با یکدیگر قرار دارند. برای مقابله با این مشکل، یک الگوریتم بهینه سازی چند منظوره با در نظر گرفتن هزینه و اثربخشی همزمان به عنوان توابع هدف در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفته است. در عین حال، محدوده متغیرهای تصمیم گیری در هنگام بهینه سازی توابع هدف (حداکثر اثربخشی و حداقل هزینه کل)، که برای طراحی مهندسی واقع گرایانه تر است، دنبال می شود. برای پیدا کردن مقادیر مطلوب توابع هدف، الگوریتم ژنتیکی، با تئوری ساختار، برای تنظیم پارامترهای مکانیکی و جریان استفاده شده است. نتایج بهینه سازی نشان می دهد که افزایش بازده حرارتی بیش از 28 درصد است، که ثابت می کند که تئوری سازه می تواند به عنوان یک روش کارآمد برای طراحی مبدل حرارتی پوسته و لوله استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
بهینه سازی چند منظوره مبدل حرارتی پوسته و لوله به واسطه تئوری سازه
چکیده انگلیسی
Shell and tube heat exchanger is one of the most common exchangers which is wieldy used in industrial applications. The thermal efficiency and cost are two most important parameters in the design of the heat exchangers, while the optimization of both parameters is complicated, since they are in the conflict with each other. To tackle this problem, a multi-objective optimization algorithm, considering simultaneously cost and effectiveness as the objective functions, has been applied in this study. Meanwhile, the bounds for the decision variables are rigorously followed during the optimization of the objective functions (maximum effectiveness and minimum total cost), which is more realistic for an engineering design. To find the optimal values of the objective functions, a genetic algorithm, coupling with the constructal theory, has been used to adjust mechanical and flow parameters. The results of the optimization show that the increase in the thermal efficiency is more than 28%, which proves that the constructal theory can be used as an efficient method for designing the shell-and-tube heat exchanger.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Applied Thermal Engineering - Volume 125, October 2017, Pages 9-19
نویسندگان
, , ,