مدل‎سازی حرارتی - هیدرولیکی و بهینه‎سازی مبدل‎های حرارتی چندجریانی صفحه‎ای- فین‎دار با فین‎های مستطیلی با استفاده از الگوریتم ژنتیک

در این مقاله، به منظور مدل‎سازی و بهینه‎سازی مبدل‎های حرارتی صفحه‎ای- فین‎دار چندجریانی با فین‎های مستطیلی یک روش شرح و بسط داده می‎شود. روشی که به منظور مدل‎سازی حرارتی این نوع مبدل‎های حرارتی در این مقاله پیشنهاد می‎گردد، بر مبنای یکنواخت‎سازی حرارتی کلیه جریان‎های حرارتی موجود می‎باشد. بر این مبنا جریان‎های حرارتی موجود در یک مبدل حرارتی چند جریانی با در نظرگرفتن دو اصل توزیع مساوی جریانهای حرارتی در هر کانال و اصل یکنواخت سازی عملکرد حرارتی در هر کانال در آن توزیع می‎گردد. در این روش با رسم منحنی ترکیبی مربوط به جریان‎های حرارتی موجود می‎توان بازه‎های آنتالپی در کل مبدل حرارتی را تعیین نمود. این بازه‎های آنتالپی هر یک به صورت مستقل طراحی شده و سپس با استفاده از تغییر افت فشار در هر بازه به کمک تغییر پارامترهای هندسی فین‎ها، ارتفاع تمام این بازه‎های طراحی شده یکسان می‎گردد. مدل‎سازی هندسی، حرارتی و هیدرولیکی این نوع مبدل حرارتی بر مبنای پارامترهای هندسی فین‎های مستطیلی انجام و کمینه‎سازی هزینه نهایی سالیانه شامل مجموع هزینه‎های سرمایه‎گذاری و عملیاتی در نظرگرفته شده است. متغیرهای اصلی این مساله پارامترهای هندسی فین‎ها مانند گام، ارتفاع و ضخامت فین می‎باشد. از الگوریتم ژنتیک به عنوان ابزار بهینه‎سازی تابع هدف در این مقاله استفاده شده است. روش ارایه شده بر یک مطالعه موردی اعمال و نتایج مستخرج از روش حاضر با نتایج مراجع دیگر مقایسه شده است.