اثر پارامترهای موثر بر روی بهینه سازی سطوح گسترش یافته مبدل حرارتی هواخنک با استفاده از تئوری ساختاری

در کار حاضر بهینه سازی مبدل حرارتی هوا خنک با استفاده از تئوری ساختاری بژان و همچنین نرم افزار فلوئنت بررسی شده است. برای حل مسئله، دو محدودیت به صورت همزمان در فرایند بهینه سازی اعمال می شود: اول سطح لوله ثابت A و دوم نسبت سطح تبادل حرارت کلی به سطح لوله ثابت φ. با استفاده از این دو قید و تئوری مذکور بهترین هندسه که هندسه ای متقارن از لوله و پره است به دست آمده و اثرات پارامترهایی همچون افت فشار، عدد استانتون، نسبت ضرایب انتقال حرارت جابجایی، نسبت ضرایب هدایت، تعداد پره ها و... بررسی شد. برای لوله ای به طول 5.8 سانتی متر و شعاع 4.3 سانتی متر بهینه ترین نسبت قطر پره به قطر لوله 1.88 و بهینه ترین تعداد پره 7 عدد به دست آمد. سپس با استفاده از نرم افزار فلوئنت و کد نوشته شده در نرم افزار متلب هندسه به دست آمده از لحاظ ارتفاع پره ها و همچنین فواصل بین پره ها بررسی شد و با توجه به قیود در نظر گرفته شده، ساختاری انتخاب شد که انتقال حرارت از کلیه پره ها یکسان باشد. دیده شد که میزان انتقال حرارت باز هم بهینه تر شد و به میزان 6.2 درصد افزایش پیدا کرد.