کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8070957 1521390 2018 32 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimizing the heat transfer performance of the recovery boiler superheaters using simulated annealing, surrogate modeling, and computational fluid dynamics
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی عملکرد انتقال گرما در فرآیند سوپر گرمایش دیگ بخار با استفاده از آنیلینگ شبیه سازی، مدل سازی جایگزین و پویایی سیالات محاسباتی
کلمات کلیدی
انتقال گرما، بهره وری انرژی، بهینه سازی، دیگ بازیابی، دینامیک سیالات محاسباتی، مدل سازی جایگزین،
ترجمه چکیده
بهره وری انرژی نیروگاه های بویلر بازیابی تا حد زیادی تحت تأثیر انتقال گرما به گرمای بیش از حد است. در فرایند طراحی چنین برنامه های کاربردی بسیار بزرگ، یکی از چالش های کلیدی، بهینه سازی پیشینه هندسی با رویکردهای عددی قوی است. اهداف اصلی این کار، نشان دادن یک چارچوب بهینه سازی عددی و بهینه سازی هندسه منطقه فوق بخار برای افزایش انتقال حرارت است. این چارچوب به عنوان یک روش بهینه سازی مبتنی بر جایگزین، که ترکیبی از آنالیز شبیه سازی شده، رگرسیون چندجملهای محلی و دینامیک سیالات محاسباتی است، اجرا می شود. نوآوری این اثر شامل موارد زیر است: 1) چارچوب بهینه سازی طراحی شده و معرفی شده است. 2) ارتباط بین هندسه و انتقال حرارت توسط فرمول منحنی طراحی بهینه محاسبه می شود. 3) طراحی مطلوب برای یک دیگ بخار بازیافتی معمولی شناسایی شده است. نتایج نشان می دهد که یکنواختی میدان جریان بهبود یافته است و نرخ انتقال حرارت 5٪ افزایش می یابد. 4) نتایج نشان می دهد اهمیت به حداقل رساندن گرداب های جداسازی را از طریق طراحی هندسی با پیوند قوی با سرعت انتقال حرارت کلی. 5) پتانسیل روش های بهینه سازی در این برنامه تولید انرژی در مقیاس بسیار بزرگ برای اولین بار نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
بهینه سازی عملکرد انتقال گرما در فرآیند سوپر گرمایش دیگ بخار با استفاده از آنیلینگ شبیه سازی، مدل سازی جایگزین و پویایی سیالات محاسباتی
چکیده انگلیسی
The energy efficiency of recovery boiler power plants is largely influenced by the heat transfer to the superheaters. In the design process of such very large-scale applications, one of the key challenges is the a priori geometry optimization by robust numerical approaches. The main objectives of this work are to demonstrate a numerical optimization framework and to optimize the geometry of the superheater region to enhance the heat transfer. The framework is implemented as a surrogate-based optimization method, which combines simulated annealing, local polynomial regression, and computational fluid dynamics. The novelty of this work consists of the following: 1) The optimization framework is designed and introduced. 2) The connection between the geometry and heat transfer is quantified by formulating the optimal design curve. 3) The optimal design for a typical, existing recovery boiler is identified. The results indicate that the uniformity of the flow field is improved, and the heat transfer rate is increased by 5%. 4) The results indicate the importance of minimizing the separation vortices through the geometrical design with a strong linkage to the overall heat transfer rate. 5) The potential of optimization methods in this very large-scale energy production application is demonstrated for the first time.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 160, 1 October 2018, Pages 361-377
نویسندگان
, , ,