این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
شیمی و مهندسی شیمی ایران، جلد ۳۱، شماره ۲، صفحات ۴۱-۵۴
عنوان فارسی طراحی و بهینه سازی مبدل های گرمایی چند جریانه با در نظر گرفتن نوع پره و تغییر ویژگی های فیزیکی سیال
چکیده فارسی مقاله تاکنون روش‌های گوناگونی برای طراحی مبدل‌های چندجریانه ارایه شده است، اما در بیشتر الگوریتم‌های موجود، ویژگی‌های فیزیکی کلیه جریان‌ها در طول مسیر انتقال گرمای ثابت فرض شده ‌است. در این پژوهش، روشی پیشنهاد شده ‌است که اثر تغییر ویژگی‌های فیزیکی سیال را در نظر می‌ گیرد. این قابلیت به همراه در نظرگرفتن افت فشار جریان‌های موجود، الگوریتم قدرتمندی را برای تخمین سطح شبکه پیش از طراحی فراهم می‌ سازد. در این روش وابستگی ویژگی‌های فیزیکی از جمله ظرفیت گرمایی ویژه، ویسکوزیته، دانسیته و هدایت گرمایی به تغییر دما مورد توجهقرار می‌ گیرد. بنابراین کلیه‌ی پارامترهای مؤثر در رابطه‌ی افت فشار به طور دقیق ‌تری محاسبه می‌ شوند. این کار با معرفی ضریب ‌های تصحیحی در هدف‌ گذاری و طراحی شبکه مبدل گرمایی شامل جریان‌های مایع و گاز صورت گرفته ‌است. بر این اساس، نتیجه دقیق‌تر و قابل اعتمادتری برای مرحله‌ های هدف ‌گذاری و طراحی مبدل چند جریانه به دست می‌ آید. همچنین، در میان روش‌های گوناگون برای طراحی مبدل‌های گرمایی چند جریانه، روشی که همراه با بهینه ‌سازی افت فشار جریان‌ها، بهترین پره را برای هر جریان برگزیند پیشنهاد نشده ‌است. این پژوهش روش جدیدی در طراحی این مبدل‌ها بر پایه ‌ی استفاده از افت فشارهای بهینه ارایه می‌ دهد که تلفیقی از مفهوم فناوری پینچ و الگوریتم ژنتیک است. تابع هدف مسئله، هزینه کل سالیانه است که هزینه‌ های سطح و هزینه تأمین افت فشار جریان‌ها را شامل می‌ شود. نتیجه‌ ها نشان‌ دهنده آن است که با درنظر گرفتن ویژگی‌های فیزیکی متغیر به جای ثابت فرض کردن آنها، حجم مبدل و هزینه کل سالیانه به ترتیب به میزان 3/27% و 5 /13% با دقت بیشتری محاسبه خواهد شد. همچنین با بهینه ‌سازی افت فشار، میزان حجم مبدل و هزینه سالیانه کاهش خواهد یافت که این میزان در حالت انجام عمل بهینه‌ سازی بر مسئله با لحاظ خواص فیزیکی متغیر به میزان 28/4% کاهش در حجم مبدل و 92/4% کاهش در هزینه کل سالیانه را نشان می‌ دهد.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Design and Optimization of Multi-Stream Plate-Fin Heat Exchangers Using Optimum Fins and Variable Physical Properties
چکیده انگلیسی مقاله Although several methods have been proposed in design of multi-stream heat exchangers, but they often apply for constant physical properties. In this research, a new method is presented using the variation of physical properties with temperature as well as optimum pressure drops. Having indicated the dependency of specific heat capacity, viscosity, density and thermal conductivity on temperature variation, a set of temperature correction factors is defined for each stream. Calculating the correction factors for all streams will lead in finding an optimum DTmin in targeting stage as well as a reliable design based on effective pressure drops, which will guarantee the accuracy of results. Moreover, the optimum pressure drops are used by the optimum selection of fins for each stream in which the total annual cost of exchanger is minimized using genetic algorithm. Having applied the temperature correction factors in design of a multi-stream heat exchanger as case study, the results showed a 27.3% and 13.5% reduction in exchanger volume and total annual cost, respectively, compared to those calculated based on constant physical properties. Also, by optimization of fin types using the genetic algorithm, the results showed a 4.28% and 4.92% reduction in volume and total annual cost, respectively.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله نسیم طاهونی |
تهران، دانشگاه تهران، پردیس دانشکده های فنی، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 4563ـ 11365
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

سمیرا میریحیایی | میریحیایی
تهران، دانشگاه تهران، پردیس دانشکده های فنی، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 4563ـ 11365
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

فاطمه جدا |
تهران، دانشگاه تهران، پردیس دانشکده های فنی، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 4563ـ 11365
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

حمیدرضا فلاحی |
تهران، شرکت پترو هایتک کیش

محمدحسن پنجه شاهی | mohammad hassan panjeh shahi
تهران، دانشگاه تهران، پردیس دانشکده های فنی، دانشکده مهندسی شیمی، صندوق پستی 4563ـ 11365
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تهران (Tehran university)

نشانی اینترنتی http://www.nsmsi.ir/article_7101_5143d45b5cede488e8b0344817e3e643.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/931/article-931-190381.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات