10431

10431

مدلسازي و بهينه سازي مبادله كن هاي تبخيري مستقيم و غيرمستقيم

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

مهر ماه 1391

مهر ماه 1391

دكتر سپهر صنايع

هدف از اين پژوهش بهبود عملكرد كولرهاي تبخيري غيرمستقيم موجود است. علاوه بر آرايش هاي قبلي مبدل حرارت و جرم ، دو آرايش احيا شونده جديد نيز مورد بررسي قرار گرفته است. آرايش هاي جديد قابليت كاهش دما تا زير دماي حباب تر محيط و تا نزديك دماي نقطه شبنم را دارا مي باشند. در تمام آرايش هاي جريان مبدل حرارت و جرم ، حساسيت پارامترهاي هندسي و محيطي مختلف بر روي عملكرد سيستم بررسي شده است. در نهايت با استفاده از الگوريتم جستجوي سيستم باردار شده و با در نظر گرفتن اثربخشي حباب تر و هزينه ساليانه كل به عنوان دو تابع هدف ، پارامترهاي هندسي مبدل حرارت و جرم بهينه شده است. در بهينه سازي مبدل حرارت و جرم طول و عرض مبدل ، فضاي بين كانال تر و خشك ، نرخ جريان جرمي هواي اصلي ، نسبت نرخ جريان جرمي هواي ثانويه به اصلي و نرخ جريان جرمي آب به عنوان هفت متغير براي بهينه سازي در نظر گرفته شده است. در حالتي كه اثربخشي حباب تر به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شود ، مشاهده مي شود كه اثربخشي حباب تر آرايش هاي احيا شونده تقريبا يكسان (بين 99-95) بوده و نسبت به آرايش هاي ديگر كه اثربخشي حباب تر تقريبا يكساني (بين 79-76) دارند بيشتر مي باشد. در حالتي كه هزينه ساليانه كل به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شود ، هزينه ساليانه كل آرايش هاي احيا شونده (بين $/year 507-504) نسبت به آرايش هاي ديگر (بين $/year 416-412) بيشتر مي باشد. در نهايت هزينه كاركرد آرايش هاي مختلف كولر تبخيري غير مستقيم با كولر گازي مقايسه شده است. براي مثال براي آرايش هاي CP و Re-CP با استفاده از پارامترهاي بهينه شده توسط تابع هدف هزينه ، با كاركرد hr/year 1500 ، هزينه كاركرد به ترتيب برابر 95 و $/year 115 است ؛ در حالي كه با استفاده از پارامترهاي بهينه شده توسط تابع هدف اثربخشي حباب تر ، براي آرايش هاي CP و Re-CP هزينه كاركرد 54 و $/year 123 است. براي كولر گازي با كاركرد hr/year 1100 هزينه كاركرد برابر $/year 198 است. مشاهده مي شود كه در هر دو حالت هزينه كاركرد كولرتبخيري غيرمستقيم كمتر از كولر گازي با زمان كاركرد كمتر است. واژه‌هاي كليدي: سرمايش تبخيري غيرمستقيم ، اثربخشي حباب تر ، بهره وري انرژي ، جستجوي سيستم باردار شده.