روی‌کردی نسبتاً خطی برای طراحی شبکۀ مبدل‌های حرارتی با امکان استفاده‌از مبدل‌های یوتیلیتی داخلی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری مهندسی شیمی، گروه مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

2 استادیار مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه مراغه، مراغه، ایران

3 استادیار مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

4 استادیار مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

5 استادیار مهندسی شیمی، دانشکدۀ فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد اهر، اهر، ایران

doi
10.22034/ijche.2023.395715.1308
چکیده

در این تحقیق، از یک روش ترکیبی ساده، برای حل مسائل طراحی شبکۀ مبدل‌های حرارتی استفاده شد. مدل‌های حاکم‌بر این مسائل ذاتاً به‌صورت مدل‌های غیرخطی نامحدب هستند که حل آن‎ها بسیار چالش‌برانگیز است. در این روش جدید، مدیریت متغیرهای ساختاری برای رسیدن به شبکه‌های بهینه به‌وسیلۀ الگوریتم ژنتیک انجام می‌شد؛ درحالی‌که، بهینه‌سازی متغیرهای پیوسته به‌ترتیب در قسمت اول به‌وسیلۀ مدل برنامه‌ریزی خطی و در قسمت دوم بااستفاده‌از فرایند تصحیح، انجام می‌گرفت. در ساختارهای تولیدی به‌وسیلۀ الگوریتم ژنتیک، برای افزایش فضای جست‌وجو، امکان استفاده‌از مبدل‎های یوتیلیتی داخلی نیز، مهیا شده‌بود. بدین روش، مدل‌های پیچیدۀ حاکم‌بر مسائل طراحی شبکۀ مبدلی، تبدیل به مدل ترکیبی ساده و نسبتاً خطی است که احتمال رسیدن به جواب‎های بهینه را بالا می‌برد. باوجود ساده‌بودن عملکرد روی‌کرد پیشنهادی، اجرای آن برروی یک مطالعه موردی پر استناد، کارایی بالای آن را در تولید جواب‎های جدید و کاهش هزینۀ کل سالانۀ شبکه به‌میزان 21/1 درصد، نشان داد.