مدل سازی، آنالیز حساسیت و بهینه سازی جمع‌کننده خورشیدی صفحه تخت با استفاده از الگوریتم ژنتیک با پارامترهای حقیقی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ولی عصر رفسنجان، رفسنجان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران

doi
چکیده

در این مقاله جمع‌کننده خورشیدی صفحه تخت مدل‌سازی و مدل به دست آمده اعتبار‌سنجی شده‌است. سپس به آنالیز حساسیت برای سه دبی جرمی مختلف آب 1/0، 2/0 و  3/0 پرداخته‌شده و تأثیر تغییر ساختار لوله‌ها، مشخصات هندسی جمع‌کننده، ساختار جمع‌کننده و ضریب گسیل صفحه جاذب و ضریب گسیل پوشش شیشه‌ای بر روی بازده ترمودینامیکی بررسی شده‌‌است. نتایج آنالیز حساسیت نشان دادند که مقدار بهینه‌ای برای برخی از پارامترهای جمع‌کننده از جمله طول و عرض جمع‌کننده وجود دارد. به ‌منظور بیشینه‌سازی بازده جمع‌کننده، شش پارامتر طراحی شامل تعداد لوله‌ها، قطر لوله‌ها، طول جمع‌کننده، عرض جمع‌کننده، ضخامت عایق جانبی و ضخامت عایق تحتانی و همچنین سه قید برای آهنگ انتقال گرمای منتقل شده به سیال به وسیله جمع‌کننده، نسبت ابعادی و اختلاف دمای سیال ورودی و خروجی جمع‌کننده به کار گرفته شده‌‌است. همچنین از الگوریتم ژنتیک با پارامترهای حقیقی به‌ منظور به دست آوردن بازده بهینه جمع‌کننده استفاده شده‌است و نتایج طراحی بهینه به همراه پارامترهای متناظر با آن ارائه شده‌است. نتایج بهینه‌سازی نشان می‌دهند که بهترین بازده ممکن در این مورد 7362/0 می‌باشد. سپس فرآیند بهینه‌سازی برای چهار دبی جرمی مختلف 1/0، 075/0، 050/0 و  025/0 صورت گرفته‌است.