کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7007374 1455172 2015 33 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Effects of geometrical parameters on hydrothermal characteristics of shell-and-tube heat exchanger with helical baffles: Numerical investigation, modeling and optimization
ترجمه فارسی عنوان
اثرات پارامترهای هندسی بر ویژگی های هیدروترمال مبدل حرارتی پوسته و لوله با بافرهای اسپری: بررسی عددی، مدل سازی و بهینه سازی
کلمات کلیدی
مبدل حرارتی، سوپاپ های هلیلیک، شبکه عصبی، بهینه سازی، سازگاری برنامه نویسی،
ترجمه چکیده
این مطالعه با هدف شبیه سازی جریان و انتقال حرارت در مبدل حرارتی پوسته و لوله با بافرهای اسپلیت انجام شده است. اثرات پارامترهای هندسی (به عنوان مثال، زاویه مارپیچ و دیافراگم) بر انتقال گرما و افت فشار کنوانسیون بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که استفاده از سوپر اسپلیترها موجب تقریبا یکسان شدن دمای و فشار می شود. علاوه بر این، هر دو انتقال حرارت گرما و افت فشار با افزایش کاهش زاویه اسلحه و سطح دیافراگم افزایش می یابد. برای به دست آوردن زاویه ی مطلوب زاویه و اختلاف بافرها، بهینه سازی دو هدفه انجام شد که در آن شبکه عصبی برای به دست آوردن توابع هدف مورد استفاده قرار گرفت. با انجام بهینه سازی، 38 مورد بهینه بدست آمد. پس از پیدا کردن موارد بهینه، روش برنامه ریزی سازش برای تسهیل تصمیم گیری برای انتخاب بین نقاط بهینه مورد استفاده قرار گرفت. هنگامی که اهمیت انتقال حرارت و افت فشار در نظر گرفته شده به نظر می رسد، با استفاده از سوپاپ های اسپلیت با همپوشانی پایین (به عنوان مثال، زمین بافل بالا) و زاویه پایین اسپلیکس پیشنهاد می شود، در حالی که در مورد که انتقال حرارت مهم تر از افت فشار است، استفاده از بافرهای اسپلیکی با زاویه همپوشانی بالا و پایین اسپلیکس توصیه می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی تصفیه و جداسازی
پیش نمایش مقاله
اثرات پارامترهای هندسی بر ویژگی های هیدروترمال مبدل حرارتی پوسته و لوله با بافرهای اسپری: بررسی عددی، مدل سازی و بهینه سازی
چکیده انگلیسی
This study attempts to simulate the flow and heat transfer in shell-and-tube heat exchanger with helical baffles. The effects of geometrical parameters (i.e., helix angle and baffle pitch) on the convective heat transfer and pressure drop have been investigated. The results indicate that application of helical baffles results in almost uniform distribution of temperature and pressure. Furthermore, both convective heat transfer and pressure drop increase by decreasing the helix angle and baffle pitch. In order to find optimum helix angle and baffles overlapping, two-objective optimization was performed, in which neural network was applied to obtain the objective functions. By performing optimization, 38 optimal cases were obtained. After finding the optimal cases, the compromise programming technique was utilized in order to facilitate the decision making process for selection among the optimal points. When importance of heat transfer and pressure drop is considered to be similar, using helical baffles with low overlapping (i.e., high baffle pitch) and low helix angle is suggested, while in case which heat transfer is regarded to be more important than pressure drop, application of helical baffles with high overlapping and low helix angle is recommended.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Chemical Engineering Research and Design - Volume 96, April 2015, Pages 43-53
نویسندگان
, ,