بهینه‌سازی چندهدفی انتقال گرما و میدان سیال با پرنتل های مختلف در مبادله‌کن‌های جریان عرضی

در این مقاله بهینه سازی چندهدفی انتقال گرما و میدان سیال در مبادله‌کن‌های جریان عرضی با آرایش مثلثی و مربعی، با بهره گیری از تکنیک های دینامیک سیالات محاسباتی و الگوریتم ژنتیک چندهدفی انجام می گیرد. در ابتدا، جریان سیال به صورت عددی در 150 مبادله‌کن‌ با شکل هندسی مختلف با استفاده از تکنیک های عددی حل شده و تمامی پارامترهای عملکردی مهم شامل: میزان شار حرارتی، حداکثر دمای دیواره ها، افزایش دمای سیال و افت فشار سیال در مبادله‌کن‌های مذکور محاسبه می شود. سپس، داده های عددی محاسبه شده برای بهینه سازی چندهدفی جریان سیال در مبادله‌کن‌های جریان عرضی با استفاده از الگوریتم ژنتیک چندهدفی مورد استفاده قرار می گیرند. در فرآیند بهینه سازی چندهدفی، دو پارامتر هندسی به عنوان متغیر طراحی وجود دارند و توابع هدف متضاد نیز، حداکثر نمودن مقدار انتقال گرما و حداقل نمودن افت فشار در مبادله‌کن‌ها می باشند. در قسمت نتایج، نمودار پارتو که شامل اطلاعات مهم و مفید در طراحی حرارتی و سیالاتی مبادله‌کن‌های مذکور می باشد، برای هر دو چیدمان مثلثی و مربعی ارائه شده است و به تفصیل به بحث و بررسی در مورد ابعاد مختلف آن پرداخته شده است.

Multiobjective optimization of heat transfer and flow field with different Pr numbers in crossflow heat exchangers

In this article, an analytical solution for the problem of timedependent creep analysis of a functionally graded magnetoelectroelastic rotating disc is presented. The material properties are considered to be power function of radius through radial direction. Firstly, using the stressstrain relation and straindisplacement relation together with equilibrium equation and thermal equation in planestress condition, a differential equation containing creep strains is found. Then, eliminating creep strains, an analytical solution for the mentioned differential equation is obtained which is actually the response in time zero. Then, considering fixed temperature boundary conditions, creep strains are kept and creep stress rates are found by an analytical solution of the obtained differential equation. Lastly, the radial stress, hoop stress, radial displacement, electric potential and magnetic potential can be calculated using an iterative method in every desired time. In the numerical examples, the effects of creep evolution, temperature boundary conditions and speed of rotation are investigated comprehensively.