بهینه سازی طراحی مبادله کم های گرمای فشرده صفحه ای پره دار با استفاده از الگوریتم ژنتیک و توابع چند هدفه

از پارامترهای مهم و اساسی در طراحی انواع مبادله کن های گرما، هزینه، حجم و کارایی می باشند. این هزینه برای مبادله کن های گرمای فشرده صفحه ای پره دار، شامل هزینه اولیه (سطح حرارتی) و هزینه کارکرد (توان مصرفی برای غلبه بر افت فشار) می باشد. از طرفی، در اغلب مسائل مهندسی، اهداف مورد نظر برای بهینه سازی در تعارض با یکدیگرند. بطوریکه با بهبود در یک هدف، هدف دیگر به سمت نامطلوب پیش می رود، این مسئله در این نوع از مبادله کن گرما نیز وجود دارد، بطوریکه با افزایش کارایی (مطلوب)، سطح حرارتی، حجم و افت فشار هم افزایش می یابند. (نامطلوب) بنابراین بجایک یک جواب، دسته ای ازجواب ها وجود دارند. بسیاری از روش های بهینه سازی معمول، برای یافتن این جواب ها کارآمد نمی باشد. این مقاله روشی کارآمد بر اساس الگوریتم ژنتیک و بر مبنای توابع چند هدفه برای بهینه سازی این نوع از مبادله کن ها ارائه میدهد. در تحلیل اول کارایی وسطح حرارتی مبادله کن به عنوان دو تابع هدف در نظر گرفته شده اند و بهینه سازی بر اساس بیشینه کارایی و کمینه سطح حرارتی صورت گرفته است. در تحلیل دوم، کارایی و حجم مبادله کن به عنوان دو تابع هدف در نظر گرفته شده اند و بهینه سازی بر اساس بیشینه کارایی وکمینه حجم صورت گرفته است. نهایتا کارایی افت فشار کل به عنوان توابع هدف در نظر گرفته شده اند و بهینه سازی بر اساس بیشینه کارایی و کمینه افت فشار صورت گرفته است و مجموعه جوابها در هرحالت تحت عنوان منحنی، بنام منحنی پارتو بدست آورده شده اند.

کلیدواژه ها:

مبادله کن گرمای فشرده صفحه ای پره دار ، الگوریتم ژنتیک ، تابع هدف ، بهینه سازی دو هدفه ، NSGA-II