Multi Objective Optimization of Shell & Tube Heat Exchanger by Genetic, Particle Swarm and Jaya Optimization algorithms; Assessment of Nanofluids as the Coolant

Publish Year: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 29

This Paper With 16 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JHMTR-9-1_001

تاریخ نمایه سازی: 24 شهریور 1403

Abstract:

In this study, the design of a nanofluid driven shell and tube heat exchanger is optimized, for the first time, by use of three multi objective algorithms. Two different operating conditions are investigated to compare the performance of the algorithms based on an economic model (cost function). Based on the obtained results, the Genetic, Particle Swarm and Jaya optimization algorithms can all improve the design. The amount of design improvement by each method is ۹.۶۶%, ۱۰.۶۳% and ۱۰.۹% respectively. Also from the view point of optimization time, Jaya optimization algorithm has relatively less CPU time than the other two algorithms, which in fact, reduces computational costs in complicated computations. Finally, due to the good performance of Jaya optimization algorithm in comparison with other considered algorithms, the performance of the heat exchangers is evaluated for using Ag, TiO۲ and Al۲O۳ nanofluids of ۰.۵% to ۵ vol.% by this algorithm. A performance evaluation factor (PE) is introduced as the criterion for simultaneous investigation of thermal and hydraulic performance of nanofluids. The results show that silver nanofluid, among other ones has better performance.

Authors

Zahra Baniamerian

Department of Mechanical Engineering, Tafresh University, Tafresh, Iran

Ali Karimi

Mechanical Energy and Engineering Department, Shahid beheshti university, Tehran, Iran

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Aly, W. I. A., ۲۰۱۴. Numerical study on turbulent heat ...
  • Rao, R. V., Rai, D. P. and Balic, J., ۲۰۱۷. ...
  • Arsana, I. M. and Rahardjo, M. A. H., ۲۰۲۰. Simulation ...
  • Atapattu, S., Tellambura, C. and Jiang, H., ۲۰۱۴, Performance measurements. ...
  • Balamurugan, S. and Samsoloman, D. P., ۲۰۱۴. Experiment. ۰۰(۲۰۱۳), pp. ...
  • Baniamerian, Z., Mehdipour, R. and Murshed, S. M. S., ۲۰۱۹. ...
  • Bock Choon Pak, Y. I. C., ۲۰۱۳. Hydrodynamic and Heat ...
  • Borzuei, M. and Baniamerian, Z., ۲۰۲۰. Role of nanoparticles on ...
  • Dalkılıç, A. S. et al., ۲۰۲۰. Optimization of the finned ...
  • Ghorbani, M. and Ranjbar, S. F., ۲۰۱۹. Optimization of compressed ...
  • GUTHRIE KM., ۱۹۶۹. Capital Cost Estimating. Chemical Engineer, doi: ۱۰.۱۰۲۱/ie۵۰۵۰۲a۰۳۲ ...
  • Hajabdollahi, Z., Hajabdollahi, H. and Kim, K. C., ۲۰۲۰. Heat ...
  • Hanson, F. V., ۱۹۸۹. Heat exchangers selection, design and construction. ...
  • Hoghoj, L. C. et al., ۲۰۲۰. Topology optimization of two ...
  • Hojjati, A. et al., ۲۰۱۸. Application and comparison of NSGA-II ...
  • Jeklin, A., ۲۰۱۶. 済無 No Title, vol, ۱, pp.۱-۲۳ ...
  • John, A. K. and Krishnakumar, K., ۲۰۱۷. Performing multiobjective optimization ...
  • Khanmohammadi, Shoaib et al., ۲۰۲۰. Triple-objective optimization of a double-tube ...
  • Khoshvaght-Aliabadi, M., ۲۰۱۴. Influence of different design parameters and Al۲O۳-water ...
  • Maïga, S. E. B. et al., ۲۰۰۶. Heat transfer enhancement ...
  • Memari, A., Rahim, A. R. A. and Ahmad, R. B., ...
  • McDonald, A. G. and Magande, H. L., ۲۰۱۲. Fundamentals of ...
  • Miansari, M. et al., ۲۰۲۰. Energy and exergy analysis and ...
  • Najafi, H. and Najafi, B., ۲۰۱۰. Multi-objective optimization of a ...
  • Rao, R. V., Rai, D. P. and Balic, J., ۲۰۱۷. ...
  • Rohsenow Editor, W. M. et al., ۱۹۹۸. HANDBOOK OF HEAT ...
  • Sadeghzadeh, H., Aliehyaei, M. and Rosen, M. A., ۲۰۱۵, Optimization ...
  • Sadeghzadeh, H., Ehyaei, M. A. and Rosen, M. A., ۲۰۱۵. ...
  • Shoheib, M. M., Hamzehei, M. and Shahrooi, S., ۲۰۱۹. Investigating ...
  • Sieder, E. N. and Tate, G. E., ۱۹۳۶. Heat Transfer ...
  • Taal, M. et al., ۲۰۰۳. Cost estimation and energy price ...
  • Taghilou, M., Ghadimi, B. and Seyyedvalilu, M. H., ۲۰۱۴. Optimization ...
  • Turgut, O. E., ۲۰۱۷. Multi-objective thermal design optimization of plate ...
  • Uddin, M. J., Rahman, M. M. and Alam, S., ۲۰۱۶. ...
  • Thermal-Economic Optimization of Shell and Tube Heat Exchanger by using a new Multi-Objective optimization method [مقاله ژورنالی]
  • Zhao, L., Huo, Z. and Yin, H., ۲۰۱۳. Heat exchanger ...
  • نمایش کامل مراجع