|
|
|
|
بهینه‌سازی چندهدفۀ عملکرد یک هواگرمکن خورشیدی به‌همراه فین و بافل و بازچرخش با کمک الگوریتم ژنتیک
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
قلعه نوئی امین ,سبزپوشانی مجید
|
|
منبع
|
مهندسي و مديريت انرژي - 1401 - دوره : 12 - شماره : 1 - صفحه:144 -157
|
|
چکیده
|
تمرکز کار حاضر بر روی عملکرد انرژی، اگزرژی و بهینه‌سازی پارامترهای یک هواگرمکن خورشیدی به‌همراه فین، بافل و بازچرخش خارجی است. تاثیر پارامترهای هندسی و عملیاتی بر روی راندمان موثر و اگزرژی هواگرمکن به‌صورت تئوری مورد تحلیل قرار گرفته است. معادلات تعادل انرژی و اگزرژی توسط کد توسعه‌یافته با استفاده از matlab حل شده است. علاوه بر این الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌سازی طراحی و عملکرد پارامترهای هواگرمکن خورشیدی به کار رفته است. فاصلۀ بین فین‌ها (تعداد فین)، طول بافل، فاصلۀ بین بافل‌ها و نسبت بازچرخش پارامترهایی است که مقادیر بهینۀ آن‌ها در اعداد رینولدز و تابش‌های مختلف با هدف رسیدن به بیشینۀ راندمان موثر و اگزرژی به دست آمد. مشخص شده است که استفاده از فین و بافل و بازچرخش در یک کلکتور خورشیدی صفحه‌تخت باعث بهبود راندمان گرمایی در تمامی حالات می‌شود. با این حال، با افزایش مقادیر دبی جرمی قدرت اضافی لازم برای غلبه بر افت فشار ممکن است عملکرد هواگرمکن را از منظر اگزرژی و انرژی تخریب کند. بیشینۀ راندمان موثر و اگزرژی به‌دست‌آمده برای رینولدزهای مختلف به‌ترتیب برابر 64.15 % و 6.34 % است که در تابش w/m2 1200 حاصل شد. نتایج شبیه‌سازی مدل حاضر برای کلکتور پیشنهادی با مدل‌های موجود در منابع تایید شده و مطابقت خوبی دارد.
|
|
کلیدواژه
|
هواگرمکن خورشیدی، فین و بافل، بازچرخش، بهینه‌سازی، اگزرژی، الگوریتم ژنتیک
|
|
آدرس
|
دانشگاه کاشان, دانشکده مهندسی مکانیک, گروه تبدیل انرژی, ایران, دانشگاه کاشان, دانشکده مهندسی مکانیک و پژوهشگاه انرژی, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
spooshan@kntu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Multi-Objective Optimization of Performance of a Solar Air Heater with Fin and Baffle and Recycle Using Genetic Algorithm
|
|
|
|
|
Authors
|
Ghalenoei Amin ,Sabzpooshani Majid
|
|
Abstract
|
Extended AbstractIntroduction: Among the various types of solar systems, solar air heaters (SAHs) are widely used due to their numerous advantages. However, the low rate of heat transfer between the absorber plate and air flow has reduced their efficiency. Increasing the heat transfer area with fins, changing the flow pattern, and creating turbulence by using baffles and recycling the outlet air to increase the convection heat transfer coefficient are some of the techniques used to improve the performance of SAHs.Materials and Methods: A theoretical analysis has been deployed to study the effect of geometrical and operating parameters on the effective and exergy efficiency of SAH. Energy and exergy balance equations have been solved by developed code using MATLAB. Also, Genetic algorithm (GA) is used to optimize the design parameters. The considered parameters were: Reynolds number (2000
|
|
Keywords
|
Solar air heater ,Fin and baffle ,Recycle ,Exergy ,Optimization ,Genetic algorithm
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|