|
|
|
|
تاثیر نانوذرات بر بهینه‌سازی چند هدفه مبادله‌کن گرمایی پوسته و لوله
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
معصوم پور بابک ,عطایی زاده محمد ,نصوحی دهنوی احسان ,حاج عبداللهی حسن
|
|
منبع
|
مجله مهندسي مكانيك دانشگاه تبريز - 1399 - دوره : 50 - شماره : 2 - صفحه:217 -224
|
|
چکیده
|
در این مقاله اثر نانوذرات مختلف بر بهینه‌سازی فنیاقتصادی مبادله‌کن گرمایی پوسته و لوله بررسی شده است. اکسید آلومینیوم (al2o3)و اکسید سیلیسیوم (sio2) به عنوان نانوذارت بکار گرفته شده است. مدل‌سازی حرارتی بر اساس روش εntu و بهینه‌سازی توسط الگوریتم ژنتیک چندهدفه برای افزایش کارایی و کاهش هزینه کلی سالیانه استفاده شده است. جانمایی لوله، قطرلوله، نسبت گام لوله، طول لوله، تعداد لوله، نسبت فاصله‌ی بفل، نسبت برش بفل، اختصاص جریان، تعداد گذر لوله و همچنین غلظت حجمی نانوذرات به عنوان ده متغیر طراحی در نظر گرفته شده است. نتایج به صورت یک مجموعه حل (جبهه بهینه پرتو) نمایش داده شده است. نتایج نشان می‌دهد که کارایی و هزینه کلی سالیانه در حالت نانوذرات بهبود یافته است. به عنوان مثال 4.174% و 2.028% بهبود کارایی به ترتیب برای نانوذرات اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیسیوم نسبت به حالت بدون نانوذرات در مقادیر ثابت هزینه کلی سالیانه برابر با $/year5000 ، مشاهده شده است. علاوه بر این اثر نانوذرات بر برخی از مشخصه‌های مبادله‌کن گرمایی مطالعه و نتایج ارائه شده است.
|
|
کلیدواژه
|
بهینه‌سازی چند هدفه، کارایی، مبادله‌کن گرمایی پوسته و لوله، نانوذرات، هزینه کلی سالیانه
|
|
آدرس
|
دانشگاه ولی عصر رفسنجان, گروه مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه ولی عصر رفسنجان, گروه مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه ولی عصر رفسنجان, گروه مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه ولی عصر رفسنجان, گروه مهندسی مکانیک, ایران
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
The effect of nanoparticles on multiobjective optimization of a shell and tube heat exchanger
|
|
|
|
|
Authors
|
Maasoumpour Babak ,Ataeizadeh Mohammad ,Nosoohi dehnavi Ehsan ,Hajabdollahi Hasan
|
|
Abstract
|
Effect of different nanoparticle on thermoeconomic optimization of a shell and tube heat exchanger (STHE) is investigated in this paper. Aluminum oxide (Al2O3) and silicon dioxide (SiO2) are used as nanoparticles. Thermal modeling by εNTU method and multiobjective optimization using genetic algorithm is used to increase effectiveness and reduce total annual cost. Tube arrangement, tube diameter, tube pitch ratio, tube length in each pass, tube number, baffle spacing ratio, baffle cut ratio, cold stream flow allocation, tube pass number and particles volumetric concentration are considered as ten design parameters. The results as a set of solutions (Pareto optimal front) is displayed. The results showed that efficiency and total annual cost improved in the case with nanoparticles. For example, 4.174% and 2.028%, improvement in the effectiveness are find respectively for aluminum oxide and silicon oxide compared with base fluid and for a fixed value of annual cost=5000 $/year. Furthermore, the effect of nanoparticle on some of heat exchanger specifications is studied and results are reported.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|