فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

هدف از این مقاله، بهینه‌سازی عملکرد ترمودینامیکی و اقتصادی برای یک چگالنده پوسته ـ لوله‌ای نوع TEMA-E با یک گذر لوله و یک گذر پوسته است. در این چگالنده، آب خنک‌کننده در درون لوله‌ها جریان دارد و چگالش بخار در سمت پوسته رخ می‌دهد. تحلیل اگزرژی چگالش بخار خالص در مخلوطی از یک گاز غیر قابل کندانس ارائه شده است. تابع هدف ترمو-اقتصادی بر اساس نرخ انتقال حرارت واقعی بر واحد هزینه‌ی کل با در نظر گرفتن هزینه‌های افت اگزرژی و هزینه‌های سرمایه‌گذاری تعریف شده است. اثرات عملکرد بهینه‌ی چگالنده، پارامترهای اقتصادی، اثرات فنی و پارامترهای طراحی برای به حداکثر رساندن تابع هدف، مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج نشان می‌دهد که تابع هدف با افزایش پارامتر هزینه افت اگزرژی، افزایش نسبت ظرفیت‌های گرمایی و کاهش نسبت دماهای ورودی و دمای محیط، افزایش می‌یابد. بهینه‌سازی با استفاده از روش مشتق‌گیری از تابع هدف، روش جستجوی الگویی و روش بهینه‌سازی فرا ابتکاری انجام شده است. رابطه‌ایی برای تابع هدف بیشینه به ازای شرایط مختلف کارکرد مبدل حرارتی بر اساس مقدار بهینه‌ بازده حرارتی به دست آورده شده است. مقادیر بهینه متغیرهای طراحی حاصل از دو روش بهینه‌سازی به طور نسبی در حدود0-13% باهم تفاوت دارند؛ که این تفاوت، به نوع روش بهینه‌سازی و عملگرهای درونی آن بستگی دارد. باتوجه به تابع هدف ترمو-اقتصادی، دیده می‌شود که نتایج حاصل از بهینه‌سازی با استفاده از هر دو روش تقریبا یکسان و برابر 08/16 است.