عنوان مقاله :
بهينه سازي پارامترهاي هندسي مبادله كن‌هاي صفحه‌اي پره‌دار در شبكه مبادله كن‌هاي گرمايي با استفاده از الگوريتم تكامل تفاضلي
عنوان به زبان ديگر :
Optimization of the Geometrical Parameters of Plate-Fin Heat exchangers in a Heat Exchanger Network Using Differential Evolution Algorithm
پديد آورندگان :
رمضان پور جيرنده، رضا دانشگاه آزاد اسلامي واحد تاكستان - گروه مهندسي مكانيك، تاكستان، ايران , قاضي، مهرانگيز دانشگاه آزاد اسلامي واحد تاكستان - گروه مهندسي مكانيك، تاكستان، ايران , ستوده، اميرفرهنگ پژوهشگاه نيرو - گروه محيط زيست، تهران، ايران , نيكيان، محمد دانشگاه آزاد اسلامي واحد تاكستان - گروه مهندسي مكانيك، تاكستان، ايران
كليدواژه :
شبكه مبادله‌كن‌هاي صفحه‌اي پره‌دار , بهينه سازي , پارامترهاي هندسي , الگوريتم تكامل تفاضلي , هزينه نهايي
چكيده فارسي :
در اين مقاله، با در نظر گرفتن هزينه نهايي به عنوان تابع هدف، به بهينه سازي مبادله كن هاي موجود در يك شبكه مبادله كن هاي گرمايي از نوع صفحه اي پره دار پرداخته ميشود. به اين منظور، مدلسازي هندسي، هيدروليكي و گرمايي مبادله كن هاي صفحه پره موجود در شبكه مبادله كن گرمايي بر اساس انتخاب پره و مشخصات هندسي، مبناي بهينه سازي مي باشد. در اين مرحله با استفاده از الگوريتم محاسبه سطح ارائه شده و الگوريتم تكامل تفاضلي، پنجاه و هفت نوع پره استاندارد و گسسته با ده پارامتر هندسي مختلف (β، fs، δ، dh، τ، s،a ، b،x و y)، به نحوي در دو سمت گرم و سرد مبادله كن هاي شبكه انتخاب مي شوند، تا هزينه نهايي كمينه شود. با جايگذاري پرههاي بهينه توسط الگوريتم تكامل تفاضلي در مبادله كن هاي جريان مخالف شبكه، مقادير مساحت كل شبكه، هزينه يوتيليتي، هزينه سرمايه گذاري، هزينه پمپاژ سيال و هزينه نهايي محاسبه شدند. نتايج نشان ميدهد كه هزينه نهايي شبكه با آرايش بهينه پره ها توسط الگوريتم تكامل تفاضلي در مقايسه با هزينه نهايي با آرايش تصادفي پره ها، كمتر مي باشد.
چكيده لاتين :
In this paper, considering the total annual cost as the objective function, the plate-fin heat exchangers in a network are optimized.
Considering the geometrical parameters of the fins, the geometrical, hydraulic and thermal modeling of the plate-finned heat exchangers are performed which is the basis of the optimization. Using the differential evolution and the area computing algorithms
the optimum fin arrangements in the heat exchangers are obtained for counter-flow case. Fifty-seven standard and discrete fin types
with ten different geometrical parameters (β, fs, δ, dh, τ, s, a, b, x and y) as optimization variables are substituted in both hot and
cold sides of the heat exchangers with the purpose of minimizing the objective function. Replacing the optimal fin arrangements for
the heat exchangers network, total heat transfer area of the network, utility, capital, total pumping, and investment costs are
computed. According to the results, the total annual cost of the network with optimal fin arrangements by DE algorithm for the heat exchangers of network is smaller than the corresponding value with randomly selected fin in heat exchangers of network.
عنوان نشريه :
مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز
