particle swarm algorithm
در نشریات گروه مکانیک-
International Journal of Advanced Design and Manufacturing Technology, Volume:15 Issue: 3, Sep 2022, PP 55 -69
In this paper, a new approach to the use of genetic algorithms and the predictive control method, for goal tracking is presented. A hypothetical rocket is modelled for the analyses. Rocket guidance algorithm is developed to achieve a desired mission goal according to some performance criteria and the imposed constraints. Given that goals can be fixed or moving, we have focused and expanded on this issue in this study and also the dynamic modelling of flying objects with six-degrees-of-freedom (DOF) is used to make the design more similar to the actual model. The predictive control method is used to predict the next step of rocket and aim movement. At each step of the problem, the rocket distance to the aim is obtained, and a trajectory is predicted to move the rocket towards the purpose. The objective function of this problem, in addition to the distance from the rocket position to the target, are also parameters of the dynamic model of the rocket. Therefore, these parameters are optimized at each step of the problem solving. Ultimately, the rocket strikes the intended aim by following this optimal path. Finally, for the validation of the model, numerical results are obtained for both Genetic Algorithms (GA) and Particle Swarm Optimization (PSO). Simulation results demonstrate the effectiveness and feasibility of the proposed optimization technique.
Keywords: Genetic Algorithm, optimal path design, Optimization Algorithms, Particle swarm Algorithm, Predictive control -
شکل دهی ورق های ترکیبی ماشینکاری شده به واسطه وجود ضخامت های متفاوت دارای پیچیدگی های بیشتری نسبت به ورق های یکپارچه می باشد. وجود دو قسمت با ضخامت های متفاوت منجر ایجاد رفتارهای متفاوت شکل پذیری و به دنبال آن برگشت فنری متفاوت در آنها می شود. لذا بررسی برگشت فنری در قسمت های نازک و ضخیم ورق های ترکیبی ماشینکاری شده به منظور کمینه کردن آنها اهمیت بسزایی دارد. در این مقاله، یک سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی برای مدل سازی اثر پارامترهای مهم شامل زمان و دمای فرآیند برای پیش بینی درصد برگشت فنری ناحیه نازک و ناحیه ضخیم در ورق ترکیبی ماشینکاری شده که توسط فرآیند شکل دهی خزشی فرم دهی گردیده، استفاده شده است. همچنین در ادامه از مدل بدست آورده شده جهت بهینه سازی فرآیند شکل دهی خزشی با بهره گیری از الگوریتم بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. به منظور مدل سازی رفتار فرآیند، آزمایش های تجربی بر روی فرآیند شکل دهی خزشی ورق های ترکیبی ماشینکاری شده صورت پذیرفته است. دقت مدل بدست آورده شده با استفاده از نمودارهای مختلف و همچنین بر اساس معیارهای ، ، ، و بررسی شده است.
کلید واژگان: فرآیند شکل دهی خزشی، ورق ترکیبی ماشینکاری شده، برگشت فنری، شبکه ANFIS، الگوریتم ازدحام ذراتThe forming of tailor machined blanks due to the different thicknesses is more complex than the monolithic sheets. The presence of two sections with different thicknesses leads to different formability behaviors and consequently their different spring-backs. Therefore, it is important to examine the spring-back in the thin and thick sections of tailor machined blanks in order to minimize the spring-back value. In this paper, an adaptive neural-fuzzy inference system is used to model the effect of important parameters to predict the percent of spring-back corresponding to the thin and thick sections on the creep age formed tailor machined blanks. In addition, the obtained model is used to optimize the creep forming process using particle swarm optimization algorithm. In order to model the process behavior, some experiments have been performed on the creep forming of tailor machined blanks. The accuracy of the obtained model is investigated using different figures as well as by the specific criteria , , , and .
Keywords: Creep forming process, Tailor machined blank, Spring-back, ANFIS network, Particle swarm algorithm -
در این مقاله اثر استفاده از الگوریتم های هوشمند مختلف برای بهینه سازی مشاهده گر اغتشاش تطبیقی نرو فازی موردبررسی قرارگرفته است. ابتدا یک کنترلگر تطبیقی مدل مرجع برای شبیه ساز زیرسیستم کنترل وضعیت ماهواره طراحی شده است. سپس برای تضعیف اثر اغتشاش از مشاهده گرهای اغتشاش تطبیقی نرو فازی استفاده شده است. در این مقاله سیستم فازی مربوطه با استفاده از الگوریتم های هوشمند ژنتیک، ازدحام ذرات، رقابت استعماری، زنبورعسل، مورچگان و به خصوص الگوریتم گرادیان ازدحام ذرات که موجب افزایش سرعت و بهینه تر شدن پاسخ می گردد، بهینه شده است. الگوریتم گرادیان ازدحام ذرات با ترکیب ایده هایی از یادگیری تقویتی گرادیان سیاست و روش ازدحام ذرات یک روش ترکیبی بهینه سازی برای کنترل یک سیستم پیچیده غیرخطی است که کاربردهای فراوانی در جهان واقعی دارد. در این روش با گرفتن ایده از روش های یادگیری تقویتی، گرادیان سیاست برای یک سیستم نرو فازی محاسبه می شود و در روابط بهینه سازی ازدحام ذرات وارد می گردد تا بهینه سازی علاوه بر فاکتورهای لحاظ شده در روش های ازدحامی در جهت گرادیان سیاست نیز انجام شود. برای بهینه سازی پارامترهای سیستم نرو فازی و داده های ورودی و خروجی در تابع هزینه در نظر گرفته شده است. در انتها نیز سیستم های نرو فازی بهینه شده توسط الگوریتم های مذکور با یکدیگر مقایسه می شوند و نشان داده می شود که الگوریتم گرادیان ازدحام ذرات نسبت به الگوریتم ازدحام ذرات عملکرد بهتری دارد.
کلید واژگان: شبیه ساز کنترل وضعیت ماهواره، بهینه سازی، مشاهده گر اغتشاش مودلغزشی تطبیقی نرو فازی، الگوریتم های هوشمند، الگوریتم ازدحام ذرات، الگوریتم گرادیان ازدحام ذراتIn this paper, the effect of using various intelligent algorithms to optimize the adaptive neuro-fuzzy disturbance observer has been investigated .First, a model reference adaptive control is designed for the spacecraft simulator. Then, in order to reduce the disturbance effect, an adaptive neuro-fuzzy disturbance observer is used. In this paper, the fuzzy system is optimized using Intelligent Genetic Algorithm, Particle Swarm Optimization, Imperialist Competitive Algorithm, Bee Colony, Ant Colony Optimization, and especially Policy Gradient Particle Swarm Algorithm, which speeds up and optimizes the response. The Policy Gradient Particle Swarm algorithm is a combination of gradient policy reinforcement learning and particle swarming ideas and is a hybrid optimization method to control a nonlinear complex system with many applications in the real world. In this method, influenced by reinforcement idea, the policy gradient for a non-fossilized system is calculated, and in the optimization of particle swarm relations, optimization is performed in addition to the factors included in the congestion methods in the direction of the policy gradient. It is intended to optimize the fuzzy neuro system parameters and input and output data in the cost function. Finally, the neuro-fuzzy systems optimized by these algorithms are compared and it is shown that the gradient particle swarm algorithm performs better than the particle swarm algorithm.
Keywords: Satellite simulation simulator, Optimization, Adaptive neuro fuzzy disturbance observer, Intelligent algorithms, Particle Swarm Algorithm, Gradient Particle Swarm Algorithm -
در این مقاله، به تعیین پارامترهای موثر در طراحی بهینه صفحات فلزی محدود حاوی گشودگی های چندضلعی تحت بار کششی تک محوری پرداخته شده است. از الگوریتم اجتماع ذرات به عنوان الگوریتم بهینه سازی در تعیین پارامترهای موثر استفاده شده است. انعطاف پذیری، سادگی، زمان حل مناسب و اجتناب از قرار گرفتن در نقطه بهینه محلی از ویژگی های مهم این الگوریتم می باشد. تابع هدف دستیابی به کمترین مقدار ضریب تمرکز تنش (تنش بهینه) در اطراف گشودگی های مثلثی، مربعی، پنج ضلعی و شش ضلعی می باشد. تعیین مقدار تنش بهینه حول گشودگی های گوناگون در ورق محدود تحت بار کششی پژوهشی است که تاکنون به آن پرداخته نشده است. روش به کار گرفته شده برای محاسبه تمرکز تنش برپایه ی حل تحلیلی متغیر مختلط موشخیلشویلی و نگاشت همنوا با فرض تنش صفحه ای می باشد. ورق، محدود (نسبت طول ضلع گشودگی به بزرگترین ضلع ورق درگشودگی مربعی و مثلثی و نسبت قطر دایره محیط بر سایر n ضلعی ها به بزرگترین ضلع ورق، بزرگتر از 2/0) ، همسانگرد و الاستیک خطی درنظر گرفته شده است. از روش اجزای محدود، برای بررسی درستی جواب ها استفاده شده است. نتایج عددی، تطابق خوبی با نتایج حاصل از حل تحلیلی حاضر دارد. نتایج نشان می دهند با انتخاب مناسب پارامترهای بهینه می توان مقدار تنش اطراف گشودگی های مختلف منتظم را به میزان قابل توجهی کاهش داد.کلید واژگان: صفحه فلزی محدود، گشودگی چندضلعی، الگوریتم اجتماع ذرات، روش متغیر مختلط، ضریب تمرکز تنشThis paper investigates the influence parameters in optimum design of finite metallic plates with polygonal cutouts subjected to uniaxial loading. This objective is pursued by a particle swarm algorithm. The important features of this algorithm include flexibility, simplicity, short solution time, and the ability to avoid local optimums. The objective function used for in this algorithm seeks to minimize the value of stress concentration factor (optimum stress) around triangular, square, pentagonal and hexagonal cutouts. The novelty of this paper is determining of optimum stress around the polygonal cutouts in finite metallic plates under uniaxial loading. The method used for the calculation of stress concentration is based on analytical solution of Muskhelishvili complex variable and conformal mapping with plane stress assumption. The plate is assumed to be isotropic, linear elastic, and finite (the ratio of cutout side to plate’s longest side in the square and triangular cutouts and the ratio of diameter of circle circumscribing other n-gonals to the plate’s longest side are greater than 0.2). Finite element numerical solution is employed to examine the results of present analytical solution. Numerical results are in good agreement with the results of the present analytical solution. Results show that by selecting the aforementioned parameters properly, less amounts of stress could be achieved around the polygonal cutouts leading to an increase in load-bearing capacity of the structure.Keywords: Finite metallic plates, Polygonal cutouts, Particle swarm algorithm, Complex variable method, Stress concentration factor
-
در این مقاله محاسبه مشخصات بهینه پره های نازک متصل به دیوار گرم در محفظه های بسته با جابه جایی آزاد در نسبت های منظری مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. معادلات پیوستگی، ممنتوم و انرژی به وسیله روش حجم محدود، گسسته می شوند و معادلات به وسیله الگوریتم سیمپلر حل می شوند. پر ه ها روی دیوار گرم متصل می شوند و از الگوریتم بهینه سازی کوچ پرندگان برای بهین هسازی مکان و طول پره ها استفاده شده است. برای مدل سازی پره های با هدایت حرارتی بالا، ضرایب بدون بعد دیفیوژن معادلات ممنتوم و انرژی بی نهایت، و برای مدل سازی پره های عایق ضرایب دیفیوژن معادلات ممنتوم و انرژی به ترتیب بی نهایت و بسیار کوچک قرار داده شده است. هدف، یافتن مشخصات بهینه آرایه پره های متصل شده به دیوار گرم محفظه های مستطیلی است به نحوی که انتقال حرارت از دیوار سرد کمینه شود. برای این کار نتایج الگوریتم کوچ پرندگان با مقادیر مرجع مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که الگوریتم کوچ پرندگان قادر به پیدا کردن مشخصات بهینه آرای های از پره ها است که تا به حال با استفاده از روش های دیگر محاسبه نشده است. نتایج به دست آمده نشان داد که با افزایش نسبت منظری و افزایش تعداد پره ها )افزایش تعداد متغیرها( ممکن است الگوریتم کوچ پرندگان توانایی لازم جهت یافتن بهینه کلی را نداشته باشد. این موضوع با چند تست عددی مورد بررسی قرار گرفت. به این ترتیب با کاهش تعداد متغیرها )ثابت نگه داشتن مکان( و یافتن تنها طول هر یک از پره ها و همچنین افزایش تعداد ذرات در فضای نمونه مشخص شد دقت الگوریتم را می توان افزایش داد.کلید واژگان: جابجایی آزاد، الگوریتم کوچ پرندگان، پره های نازک عایق، نسبت های منظریIn the present paper, the calculation of the optimum characteristics of thin fins attached to the hot wall in closed cavities with different aspect ratios has been investigated. Free convection is predominant in the cavity. The equations of continuity, momentum, and energy are discretized by means of finite volume method and the equations will be solved by a SIMPLER algorithm. The fins are connected to the hot wall and Particle Swarm algorithm is used to optimize the location and the length of fins. In order to model fins with high heat transfer, the dimensionless diffusion coefficients of momentum and energy equations are set equal to infinity and for the modeling of insulator fins, these coefficients are considered infinite and very small, respectively. The aim is to find the optimum characteristics of the array of fins attached to the hot wall in the rectangular cavities in such a way that the heat transfer from the cold wall is minimized. The results of particle swarm optimization algorithm are compared with the reference amounts. Results show that the particle swarm optimization algorithm is capable to find the optimum characteristics of an array of fins that is not calculated by the other methods, until now. The obtained results showed that with the increase of aspect ratio, the increase of the number of fins (increase in the number of variables), the particle swarm optimization algorithm might not have the needed ability to find the general optimum. This issue was studied by some numerical tests. Therefore, it was concluded that by decreasing the number of variables (Fixed location) and finding only the length of each fin, and also by increasing the number of particles in the sample space, the accuracy of the algorithm can be increased.Keywords: Natural convection, Particle swarm algorithm, Adiabatic thin fins, Aspect ratios
-
بهینه سازی و قابلیت اطمینان دو کلید اساسی در طراحی سازه ای است. بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان روشی قوی و امیدبخش برای پیدا کردن توپولوژی بهینه با در نظر گرفتن عدم قطعیت است. در این مقاله به جای تقریب تابع حالت حدی و سپس استفاده از الگوریتم های جستجوی محتمل ترین نقطه شکست که به طور معمول در بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان مورد استفاده قرار می گیرد، از الگوریتم ازدحام ذرات با بهره گیری از روش اندازه گیری عملکرد پیشنهاد می شود. در الگوریتم پیشنهادی نیاز به استفاده از ضریب جریمه که انتخاب مناسب آن در همگرایی فرایند جستجو بسیار مهم است، نمی باشد. علاوه بر آن نیاز به تقریب تابع حالت حدی، محاسبه مشتقات تابع حالت حدی نسبت به متغیرهای تصادفی و هم چنین مشکل همگرایی روش های جستجوی محتمل ترین نقطه شکست برای توابع حالت حدی پیچیده را ندارد. در این مقاله بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با استفاده از بهینه سازی دو جهتی تکاملی سازه ها با طرح فیلتر بهبود یافته ارائه می شود. توپولوژی به دست آمده با بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان با توپولوژی به دست آمده از بهینه سازی توپولوژی قطعی مقایسه می شود. نتایج نشان می دهد الگوریتم ازدحام ذرات می تواند به طور موثر در بهینه سازی توپولوژی بر اساس قابلیت اطمینان به کار گرفته شود و استفاده از آن نیز ساده و آسان است.کلید واژگان: قابلیت اطمینان، الگوریتم ازدحام ذرات، بهینه سازی دو جهتی تکاملی سازه هاReliability and optimization are two key elements for structural design. The reliability-based topology optimization (RBTO) is a powerful and promising methodology for finding the optimum topologies with the uncertainties. In this paper, the particle swarm algorithm (PSO) using performance measure approach (PMA) is proposed in the RBTO procedure. Conventionally, the approximate limit state function along with the most probable point (MPP) search algorithms is used for calculation the reliability index. On the other hand, the choice of penalty function for having a convergent search plays a critical role. In addition one does not need to use approximate limit state function and calculating the derivatives of limit state function with respect to random variables. Furthermore, the convergence problem of the MPP search algorithms for complicated limit state functions does not exist. This paper presents RBTO using bi-directional evolutionary structural optimization (BESO) with an improved filter scheme. The topologies obtained by RBTO are compared with that of obtained by deterministic topology optimization (DTO). Results of the RBTO using PSO show that PSO can be effectively applied to RBTO and its use is quite simple.Keywords: Reliability, Particle Swarm Algorithm, Bidirectional evolutionary structural optimization
-
در این مقاله یک روش بهینه سازی آیرودینامیکی سریع و کارآمد برای توربین های بادی کلاس مگاوات ارائه شده است. برای این منظور توربین بادی دبلیوپی-پایه با توان خروجی نامی 1.5 مگاوات به عنوان مورد آزمون استفاده می شود. در این تحقیق از روش بهینه سازی ازدحام ذرات استفاده شده است. برای افزایش کارآیی و سرعت چرخه بهینه سازی مطالعه پارامتری بر روی روش بهینه سازی ازدحام ذرات انجام شده است. برای محدود کردن تعداد متغیرها از روش انتقال تابع کلاس/تابع شکل برای پارامتری نمودن هندسه پره استفاده شده و درجه مناسب چند جمله ای توابع شکل برای ایرفویل اس-818، اس-825 و اس-826 تعیین شده است. روش بهینه شده اندازه حرکت المان پره برای برآورد توان خروجی توربین باد در چرخه بهینه سازی استفاده می شود. بدین منظور ابتدا اعتبار این روش بوسیله مقایسه با داده های تجربی و داده های دینامیک سیالات محاسباتی توربین آ-او-سی مورد بررسی قرار می گیرد.
داده های آیرودینامیکی مورد نیاز برای روش بهینه شده اندازه حرکت المان پره با استفاده از نرم افزار ایکس فویل بدست می آید. داده های خروجی نرم افزار ایکس فویل و دینامیک سیالات محاسباتی برای ضریب فشار ایرفویل با استفاده از داده های تجربی اعتبار سنجی شده است. زاویه پیچش، وتر و 3 نوع ایرفویل مورد استفاده برای تمام بخش های پره های توربین بهینه سازی شده است. بهینه سازی با استفاده از قیود واقع بینانه انجام شده است. عملکرد هندسه بهینه سازی شده نهایی از طریق معادلات حالت پایای تراکم ناپذیر ناویر-استوکس همراه با مدل آشفتگی انتقال تنش برشی شبیه سازی شده است. نتایج نشان می دهند که حدود 4 درصد افزایش توان برای توربین بدست آمده است.کلید واژگان: بهینه سازی، آیرودینامیک، الگوریتم ازدحام ذرات، توربین بادی محور افقیThis paper presents a fast and efficient aerodynamic optimization method for megawatt class wind turbines. For this purpose WP_Baseline 1.5 MW wind turbine is used as a test case. Modified particle swarm optimization (PSO) algorithm is used in this study. PSO parameteric studies are conducted, to increase both efficiency and speed of optimization cycle. Since in aerodynamic optimization, it is very desirable to limit the number of the variables, in this study geometric 'class function/shape function' transformation technique (CST) is used for blade geometry parameterization and the appropriate order of shape function polynomial is proposed for S818, S825 and S826 airfoils. Improved Blade Element Momentum (IBEM) theory is implemented for wind turbine power output estimation, validated with experimental and Computational Fluid Dynamic (CFD) data of AOC wind turbine. The aerodynamic data needed for IBEM is provided by XFoil software. XFoil output data for pressure coefficient and wall shear stress which are validated against experimental and CFD data, are applied as the aerodynamic input data for IBEM method.
The twist, the chord and 3 types of airfoil for all sections of the turbine blade are optimized using IBEM method. Optimization is performed with realistic constraints to produce feasible geometry. The performance of the final optimized geometry is simulated via 3D steady incompressible NavierStokes equations coupled with Transition SST Model CFD simulation to predict the performance improvement. The results show about 4 percent power enhancement for WP_Baseline wind turbine.Keywords: Optimization, Aerodynamic, Particle Swarm Algorithm, Horizontal axis wind turbine -
در این مقاله سعی می شود تا به کمک نتایج حل تحلیلی حاصل از روش متغیر مختلط، مقادیر بهینه ی پارامترهای موثر بر توزیع تنش اطراف گشودگی های چندضلعی واقع در صفحات همسانگرد محاسبه شود. برای تعیین پارامترهای بهینه از الگوریتم اجتماع ذرات استفاده شده است. حل تحلیلی مذکور بسط روش متغیر مختلط موسخلیشیولی است. به منظور استفاده از روش مذکور در تحلیل تنش صفحات همسانگرد نامحدود حاوی گشودگی های مختلف، به وسیله ی نگاشت همنوا، ناحیه ی خارج گشودگی غیردایروی به محدوده ی خارج گشودگی دایره ای به شعاع واحد تبدیل می شود. پارامترهای موثر بر توزیع تنش صفحات حاوی گشودگی که به عنوان متغیرهای طراحی درنظرگرفته می شوند؛ شامل هندسه ی گشودگی، زاویه ی چرخش گشودگی و شعاع انحنای گوشه ی گشودگی می باشند. با انتخاب مناسب پارامترهای فوق می توان به مقدار تنش کمتری در اطراف گشودگی دست یافت که این امر باعث افزایش قابلیت تحمل بار سازه می شود. تابع هزینه در این مساله مقدار بیشترین تنش ایجاد شده در اطراف گشودگی است که با روش حل تحلیلی قابل محاسبه است. نتایج نشان می دهند که با انتخاب شکل مناسب گشودگی و انتخاب پارامترهای بهینه ی آن می توان ضریب تمرکز تنش صفحات دارای گشودگی را به میزان قابل توجهی کاهش داد و حتی در مواردی به ضریب تمرکز تنشی کمتر از تمرکز تنش ناشی از گشودگی دایره ای دست یافت.کلید واژگان: الگوریتم اجتماع ذرات، بار برشی، صفحات همسانگرد، گشودگی چندضلعیIn this paper the optimal values of effective parameters on the stress distribution around polygonal cutouts in isotropic plates are calculated. To achieve this goal, the complex variable method and PSO algorithm have been used. The expansion of the Muskhelishvilis method are used to analyze the stress distribution in infinite isotropic plates containing various cutouts. By using conformal mapping, the area outside the non-circular cutout is mapped to the area outside of unit circle. The effective parameters on stress distribution around the cutout as design variables include: cutout shape, cutout orientatin and bluntness. The proper selection of these parameters leads to achieve minimum stress around the cutout and result in the load-bearing capacity of structures increases. The goal function in this problem is the maximum stress created around the cutout calculated by the analytical solution method. The results presented in this study shows that by choosing the appropriate shape of cutout and the optimal effective parameters, stress concentration factor can be significantly reduced and lowest stress concentration factor rather than the value of stress concentration corresponding to circular hole can be achieved.Keywords: Particle swarm algorithm, Shear load, Isotropic plate, Polygonal cutout
-
Iranian Journal of Science and Technology Transactions of Mechanical Engineering, Volume:39 Issue: 1, 2015, PP 175 -184Differential steering of in-wheel electric vehicle provides the functions of both active steering and power assisted steering with the coupling control of force and displacement transfer characteristic of system. A collaborative optimization model of the differential power-assisted steering system of in-wheel electric vehicle is built, with steering economy as the main system optimization goal, steering road feel, steering sensitivity and torque sensor performance as the subsystem optimization goals. Considering the coupled relationship of each discipline, the main system is optimized by the particle swarm algorithm, and the subsystems are optimized by the directional heuristic search algorithm which is good on local optimization. The simulation results show that the collaborative optimization based on particle swarm algorithm has more optimal solution sets and fast convergence by considering the coupling relationship between different disciplines, and the comprehensive performance of in-wheel electric vehicle is improved.Keywords: In, wheel electric vehicle, differential steering, collaborative optimization, particle swarm algorithm
-
این مطالعه، کاربرد الگوریتم زنبور عسل جهت طراحی بهینه مبدل گرمایی صفحه ای پره دار از دیدگاه اقتصادی را نشان می دهد. از این رو بهینه سازی دو تابع هدف به طور جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا کمینه سازی مساحت انتقال حرارت که به طور اساسی با هزینه های سرمایه گذاری مبدل حرارتی مرتبط است و سپس کمینه کردن افت فشار کلی که با هزینه های عملکرد مبدل حرارتی مرتبط می باشد، تحت محدودیت های مکانی، وظیفه حرارتی و افت فشار مجاز مورد بررسی قرار می گیرد. بر اساس کاربردها طول مبدل حرارتی، فرکانس پره، تعداد لایه های پره، طول نیزه پره، ارتفاع پره و ضخامت پره جهت بهینه سازی مطرح شده است. همچنین قیود توسط تابع جریمه به کار برده شده اند. کارآیی و دقت الگوریتم پیشنهادی با یک نمونه مطالعاتی از منابع موجود بررسی شده است. مقایسه نتایج موجود با نتایج متناظر به دست آمده از الگوریتم ژنتیک و اجتماع ذرات نشان می دهد که الگوریتم زنبور عسل در حالت کمینه سازی مساحت انتقال حرارت به ترتیب 18 % و 11% و در حالت کمینه سازی افت فشار به ترتیب 13% و 3.5% بهتر از نتایج به دست آمده از الگوریتم ژنتیک و اجتماع ذرات می باشد. از این رو جهت مطالعه چنین مسائلی این روش توصیه می شود.
کلید واژگان: بهینه سازی، مبدل حرارتی صفحه ای پره دار، الگوریتم زنبور عسل، الگوریتم ژنتیک، الگوریتم اجتماع ذراتThis study explores application of a bees algorithm (BA) for economic optimal design of plate-fin heat exchangers. Therefore in this study, the optimization is targeting two single-objective functions separately. The first is the minimum heat transfer area which is mainly associated with the capital cost of the heat exchanger and the other is minimum total pressure drop that represents the operating cost for specific heat duty requirement under given space restrictions. Based on applications, heat exchanger length, fin frequency, numbers of fin layers, lance length of fin, fin height and fin thickness of the heat exchanger are considered for optimization. The constraints are handled by penalty function method. Also, the effectiveness and accuracy ofthe proposed algorithm is demonstrated through a case study. Comparing the results with the corresponding results using genetic algorithm (GA)and particle swarm optimization (PSO) algorithm reveals that the bees algorithm can converge to optimum solution with higher accuracyKeywords: optimization, plate, fin heat exchangers, bees algorithm, genetic algorithm, particle swarm algorithm
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.