بهینه سازی مبدل حرارتی پوسته-لوله با بافل منفذدار کواترفویل با استفاده از الگوریتم های فراابتکاری

در این پژوهش، مشخصه های حرارتی و هیدرولیکی سمت پوسته مبدل حرارتی پوسته-لوله با بافل منفذدار کواترفویل به وسیله الگوریتم های فراابتکاری گرگ خاکستری و ژنتیک به صورت تک هدفه و چند هدفه بهینه سازی می شود. تابع های هدف، ظرفیت انتقال حرارت برای مقدار بیشینه و اتلاف فشار برای مقدار کمینه می باشد. متغیرهای مبدل حرارتی پوسته-لوله برای بهینه سازی عبارتند از: قطر و تعداد لوله ها، عدد رینولدز، فاصله بین بافل ها و ارتفاع منفذ کواترفویل. مقادیر بهینه شده برای آرایش مربع و مثلث دسته لوله ها به دست آمده است. نتایج نشان داده است که برای بیشترین انتقال حرارت بافل کواترفویل مقادیر قطر لوله ۰۳/۰ متر، تعداد لوله ها ۳۰ عدد، مقدار عدد رینولدز ۲۰۰۰۰، ارتفاع منفذ ۰۰۱۸/۰ متر و فاصله بین بافل ها ۱۵/۰ متر است. برای کمترین مقدار افت فشار قطر لوله ها ۰۳/۰ متر برای آرایش مربع و ۰۱/۰ متر برای آرایش مثلث، عدد رینولدز ۵۰۰۰، ارتفاع منفذ ۰۰۳/۰ متر و فاصله بین بافل ها ۲۵/۰ متر است. در بهینه سازی چند هدفه قطر لوله ها ۰۳/۰ متر و تعداد لوله ها ۳۰ عدد حاصل شده است. بهینه سازی به وسیله الگوریتم گرگ خاکستری والگوریتم ژنتیک نتایج یکسانی برای مبدل حرارتی پوسته-لوله با بافل کواتر فویل در بر داشته است.

Keywords:

الگوریتم گرگ خاکستری