مدل سازی ، بهینه سازی و مقایسه هزینه ای مبدلهای صفحه ای واشردار و پوسته و لوله با استفاده ازالگوریتم ژنتیک

این مقاله روشی کارآمد براساس الگوریتم ژنتیک برای بهینه سازیمبدلهای صفحه ای واشردار و مبدلهای پوسته و لوله و مقایسه هزینهای آنها ارائه می دهد. در این اثر بهینه سازی به منظور بدست آوردنحداقل هزینه کل سیستم ( هزینه سرمایه گذاری اولیه و هزینهکارکرد ) انجام شده است. هزینه سرمایه گذاری اولیه ، سطح حرارتیدر نظرگرفته شده و هزینه کارکرد شامل برق مصرفی پمپ برای غلبهبر افت فشار داخل کانالها و لوله ها می باشد . ابتدا با استفاده ازفرضیات و معادلات حاکم مدل سازی حرارتی با برنامه نویسی در نرمافزار مطلب انجام شد و صحت آن با مرجع سنجیده و برای مسائلمهندسی قابل قبول بود. سپس الگوریتم ژنتیک در محدوده متغیرهاو ارضای قیود اجرا شد ، تابع هدف بهینه شده ، مقادیر بهینه متغیرهاو کمینه هزینه کل سیستم بدست آمد . نتایج با مرجع مقایسه وبهبود قابل توجه حاصل شده است. نتایج نشان می دهد که بهینهسازی ما منجر به کاهش هزینه کل برای مبدل پوسته و لوله برای دوحالت 35 % و 78 % می شود. سپس برای یک حالت عملیاتی یکسانبهینه سازی برای دو نوع مبدل انجام شد . در حالت بهینه مقایسههزینه ای بین آنها صورت گرفت. نتایج برتری مبدلهای صفحه ایواشردار بر مبدلهای پوسته و لوله را نشان می دهد . به طوری کهاستفاده از مبدل صفحه ای واشردار منجر به کاهش هزینه کل برابر با$14638 می شود.

کلیدواژه ها:

مبدلهای پوسته و لوله ، مبدلهای صفحه ای واشردار ، الگوریتمژنتیک ، تابع هدف ، بهینه سازی