کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7054376 1458018 2018 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimization method for the porous volumetric solar receiver coupling genetic algorithm and heat transfer analysis
ترجمه فارسی عنوان
روش بهینه سازی برای الگوریتم ژنتیک کووالانتیک متخلخل خورشیدی متخلخل و تجزیه و تحلیل انتقال حرارت
کلمات کلیدی
گیرنده خورشیدی حجمی متخلخل، الگوریتم ژنتیک، محلی غیر قابل تعادل حرارتی، طراحی بهینه سازی، بهینه سازی چند هدفه،
ترجمه چکیده
گیرنده خورشیدی متخلخل ابعاد خورشیدی مزایایی مانند جذب حجمی تابش خورشیدی و انتقال گرما رادیویی را افزایش می دهد. با این حال، مطالعات اندکی بر انتخاب پارامترهای مناسب گیرنده برای بهبود عملکرد آن تمرکز داشت. در این سهم، یک روش بهینه سازی که الگوریتم ژنتیک و تحلیلی انتقال حرارت گیرنده ابعادی خورشیدی را پیشنهاد می کند، پیشنهاد می شود. جریان سیال و انتقال گرما در گیرنده به وسیله روش شبیه سازی حجمی متوسط ​​بر اساس مدل غیرمادی حرارتی محلی ارزیابی می شود. با ترکیب با الگوریتم ژنتیک، گیرنده خورشیدی با راندمان حرارتی بالا و مقاومت کم جریان می تواند شناسایی شود. نتایج بهینه سازی تک هدف این است که تخلخل بزرگتر و سرعت ورودی بالاتر برای بهبود راندمان حرارتی گیرنده خورشیدی متخلخل خورشیدی ترجیح داده می شود. اندازه منافذ بهینه شده با افزایش ضخامت گیرنده و کاهش سرعت ورودی افزایش می یابد. در ضمن، تخلخل و اندازه منافذ به طور همزمان از طریق بهینه سازی چند هدفه بهینه می شوند. جبهه پارتو که نشان دهنده گیرنده با مقاومت نسبتا پایین تر و بازده گرمایی نسبتا بالاتر است مشتق می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی شیمی جریان سیال و فرایندهای انتقال
پیش نمایش مقاله
روش بهینه سازی برای الگوریتم ژنتیک کووالانتیک متخلخل خورشیدی متخلخل و تجزیه و تحلیل انتقال حرارت
چکیده انگلیسی
The porous volumetric solar receiver shows advantages such as the volumetric absorption of solar radiation and the enhanced convective heat transfer. However, few studies were focused on the selection of the appropriate parameters of the receiver to improve its performance. In this contribution, an optimization method which couples the genetic algorithm and the heat transfer analysis of the porous volumetric solar receiver is proposed. The fluid flow and heat transfer in the receiver are evaluated by the volume-averaging simulation method based on the local thermal non-equilibrium model. By combining with the genetic algorithm, the solar receiver with high thermal efficiency and low flow resistance could be identified. The single-objective optimization results present that larger porosity and higher inlet velocity are preferable to improve the thermal efficiency of the porous volumetric solar receiver. The optimized pore size increases with the increase of the thickness of the receiver and the decrease of the inlet velocity. Meanwhile, the porosity and the pore size are optimized simultaneously through the multi-objective optimization. The Pareto front which indicates the receiver with relatively lower flow resistance and relatively higher thermal efficiency is derived.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Heat and Mass Transfer - Volume 122, July 2018, Pages 383-390
نویسندگان
, , , ,