‌بهينه‌سازي فني اقتصادي مبادله‌كن گرمايي صفحه‌‌اي واشردار با استفاده از تئوري ساختاري

دانشگاه ولي عصر(عج) رفسنجان

كارشناسي ارشد

در اين پژوهش به ‌مدل‌سازي و ‌بهينه‌سازي ‌مبادله‌كن گرماي صفحه‌اي واشردار در چند حالت مختلف، توسط الگوريتم ژنتيك پرداخته شد. در حالت اول يك مبدل به روش معمولي و در حالت‌هاي ديگر مبدل‌هايي با استفاده از تئوري ساختاري در نظر گرفته شد، كارايي و هزينه ساليانه به عنوان هدف‌ها، براي هر پيكربندي از مبدل‌ها محاسبه گرديد و سپس در حالت‌هاي مختلف با يكديگر مورد مقايسه قرار گرفتند. كد‌هاي محاسباتي حاكم بر مسئله در ‌‌نرم‌افزار متلب MATLAB نوشته و براي هر مبدل شش متغير طراحي در نظر گرفته شد كه شامل زاويه موج، عمق موج، طول موج، طول قسمت موثر مبدل، عرض قسمت موثر مبدل و تعداد صفحات مبدل بود. پيكربندي مبدل‌ها شامل يك مبدل تكي، دو مبدل كه به صورت سري به هم وصل شدند، سه مبدل كه به صورت سري به هم وصل شدند و سه مبدل كه جريان سيال سرد به صورت سري و جريان سيال گرم به صورت موازي وصل شده با هم تركيب شدند. نتايج نشان داد با در نظر گرفتن بعضي از شرايط ساخت مانند شرايط توليد صفحات، ‌مبادله‌كن‌هاي صفحه‌‌اي واشردار كه به روش ساختاري در نظر گرفته مي‌شوند به لحاظ كارايي و هزينه ساليانه مقرون به صرفه‌تر از روش معمولي هستند. براي پيكربندي سوم نسبت به پيكربندي اول در كارايي 70% تا 2000دلار در سال ارزان‌تر و با قيمت 3000 دلار در سال كارايي تا 15% بهبود يافت. همچنين پس از انجام ‌بهينه‌سازي، آناليز حساسيت بر روي ‌مبادله‌كن بهينه انجام شد. پيشنهاد مي‌شود در پژوهش‌هاي آتي ساير مبدل‌ها نيز به صورت ساختاري مورد مطالعه قرار گيرند.

180154

دانشگاه وليعصر رفسنجان

عبدالرضا عسكريان

مكانيك

حسن حاج عبدالهي