بهینهسازی پارامترهای هندسی مبادلهکنهای صفحهای پرهدار در شبکه مبادلهکنهای گرمایی با استفاده از الگوریتم تکامل تفاضلی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
3 استادیار، گروه محیط زیست، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
4 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد تاکستان، دانشگاه آزاد اسلامی، تاکستان، ایران
doi
10.22034/jmeut.2020.11535چکیده
در این مقاله، با در نظر گرفتن هزینه نهایی به عنوان تابع هدف، به بهینهسازی مبادلهکنهای موجود در یک شبکه مبادلهکنهای گرمایی از نوع صفحهای پرهدار پرداخته میشود. به این منظور، مدلسازی هندسی، هیدرولیکی و گرمایی مبادلهکنهای صفحهپره موجود در شبکه مبادلهکن گرمایی بر اساس انتخاب پره و مشخصات هندسی، مبنای بهینهسازی میباشد. در این مرحله با استفاده از الگوریتم محاسبه سطح ارائه شده و الگوریتم تکامل تفاضلی، پنجاه و هفت نوع پره استاندارد و گسسته با ده پارامتر هندسی مختلف (β، fs، δ، dh، τ، s،a ، b،x و y)، به نحوی در دو سمت گرم و سرد مبادلهکنهای شبکه انتخاب میشوند، تا هزینه نهایی کمینه شود. با جایگذاری پرههای بهینه توسط الگوریتم تکامل تفاضلی در مبادلهکنهای جریان مخالف شبکه، مقادیر مساحت کل شبکه، هزینه یوتیلیتی، هزینه سرمایهگذاری، هزینه پمپاژ سیال و هزینه نهایی محاسبه شدند. نتایج نشان میدهد که هزینه نهایی شبکه با آرایش بهینه پرهها توسط الگوریتم تکامل تفاضلی در مقایسه با هزینه نهایی با آرایش تصادفی پرهها، کمتر میباشد.