بهینهسازی چندهدفی انتقال گرما و میدان سیال با پرنتل های مختلف در مبادلهکنهای جریان عرضی
نویسندگان
1 دانشگاه اراک
2 دکتری مهندسی مکانیک / دانشگاه صنعتی امیزکبیر
doi
10.22034/jmeut.2021.10635چکیده
در این مقاله بهینهسازی چندهدفی انتقال گرما و میدان سیال در مبادلهکنهای جریان عرضی با آرایش مثلثی و مربعی، با بهرهگیری از تکنیکهای دینامیک سیالات محاسباتی و الگوریتم ژنتیک چندهدفی انجام میگیرد. در ابتدا، جریان سیال به صورت عددی در 150 مبادلهکن با شکل هندسی مختلف با استفاده از تکنیکهای عددی حل شده و تمامی پارامترهای عملکردی مهم شامل: میزان شار حرارتی، حداکثر دمای دیوارهها، افزایش دمای سیال و افت فشار سیال در مبادلهکنهای مذکور محاسبه میشود. سپس، دادههای عددی محاسبه شده برای بهینهسازی چندهدفی جریان سیال در مبادلهکنهای جریان عرضی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفی مورد استفاده قرار میگیرند. در فرآیند بهینهسازی چندهدفی، دو پارامتر هندسی به عنوان متغیر طراحی وجود دارند و توابع هدف متضاد نیز، حداکثر نمودن مقدار انتقال گرما و حداقل نمودن افت فشار در مبادلهکنها میباشند. در قسمت نتایج، نمودار پارتو که شامل اطلاعات مهم و مفید در طراحی حرارتی و سیالاتی مبادلهکنهای مذکور میباشد، برای هر دو چیدمان مثلثی و مربعی ارائه شده است و به تفصیل به بحث و بررسی در مورد ابعاد مختلف آن پرداخته شده است.