بهينه سازي مبدل حرارتي پره صفحه اي با استفاده از الگوريتم PSO

در كار حاضر، الگوريتمي براي بهينه سازي مبدل حرارتي پره - صفحه اي با استفاده از كمينه كردن نرخ رشد آنتروپي، هزينه كل ساليانه و تركيبي از آن دو ارايه شد. از الگوريتم تكاملي PSO براي به‌دست آوردن جواب‌هاي بهينه استفاده شد. ابتدا نرخ رشد آنتروپي به تنهايي به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شد و در ادامه هزينه كل ساليانه مبدل به‌عنوان تابع هدف بهينه سازي انتخاب گرديد. طول مبدل، فركانس پره، تعداد لايه هاي عبور جريان، طول پره، ارتفاع پره و ضخامت پره متغيرهاي تصميم گيري هستند. نتايج حاكي از آن است كه تابع هدف هزينه به مراتب سريع‌تر و بهتر از نرخ رشد آنتروپي به جواب بهينه دست مي يابد. بنابراين، تركيب نرخ رشد آنتروپي و هزينه به‌عنوان تابع هدف نهايي برگزيده شد. لازم به ذكر است كه دستيابي به بار حرارتي مشخص به‌عنوان محدوديت بهينه سازي لحاظ شد.

In this paper, an algorithm is presented to optimize a PFHE through minimizing three different objective functions: the number of entropy generation unit, total annual cost (TAC) and combined entropy generation and TAC. First, Minimization of total number of entropy generation units for specific heat duty requirement under given space restrictionsand minimizationof TAC are considered as objective functions using Particle swarm optimization (PSO) and are treated individually. Heat exchanger length, fin frequency, numbers of fin layers, lance length of fin, fin height and fin thickness or different flow length of the heat exchanger are considered for optimization. The result show that if TAC is selected as an objective function, the rate of convergence and optimization will be improved, then sum of entropy generation and cost was selected as the best candidate for objective function.