5362

5362

بهينه سازي مبدل حرارتي صفحه اي به كمك تئوري آشوب

كارشناسي ارشد

مكانيك - تبديل انرژي

آبان 1389

آبان 1389

دكتر حسينعلي پور

بهبود فرآيند انتقال حرارت در مبدلهاي حرارتي بدون افزايش محسوس افت فشار، يكي از اهداف مهم در صنعت است كه از گذشته تاكنون توجه بسياري از پژوهشگران را به خود جلب كرده است. يكي از روشهاي نوين براي بالا بردن نرخ انتقال حرارت در مبدلهاي حرارتي صفحه اي ايجاد جريان آشوبناك است. در اين پايان نامه بهينه سازي مبدل شورون آشوبناك مد نظر قرار گرفته است. ابتدا هندسه هاي شورون آشوبناك به كمك انحراف در زواياي شورون در حالات مختلف ساخته شد و با اعمال شرايط مرزي فرايند پاستوريزه كردن آب سيبب در آنها شبيه سازي ش د. علت انتخاب آب سيب به عنوان سيال عامل، بالا بودن نسبي ويسكوزيته و كاربرد صنعتي فرايند پاستوريزه شدن بود. نتايج بدست آمده از حل عددي مبدل شورون آشوبناك با مقايسه با كارهاي تحليلي و عددي قبلي اعتبار دهي شد. در اين پايان نامه شاخص ك  مي آشوب (عدد لياپانوف) براي حالات مختلف محاسبه شد و با مثبت بودن عدد لياپانوف آشوبناك بودن مدلهاي انحراف يافته اثبات شد. به منظور معتبر سازي الگوريتم رد گيري ذرات (كه براي محاسبه لياپانوف الزاميس ت) تستهاي تجربي مشاهده جرياني در مبدل شورون معمولي با زاويه هاي اصلي ٣٠،٤٥ و ٦٠ درجه انجام شد و نتايج بدست آمده از حل عددي تطابق مناسبي با نتايج تجرب ي داش ت. در پايان نيز مقادير بدست آمده از حل عددي (عدد نوسلت و ضريب اصطكاك) به كمك الگوريتم شبكه عصبي ميانيابي و تعميم داده شد و با استفاده از الگوريتم ژنتيك نقاط بهينه طراحي (بر اساس بيشينه مقدار انتقال حرارت و كمينه افت فشار) بدست آمد. واژه هاي كليدي: مبدل حرارتي صفحه اي شورون، جريان آشوبناك، الگوريتم شبكه عصبي، الگوريتم ژنتيك