عنوان پایان‌نامه
بهینه سازی مبدل حرارتی فشرده لوله با پره های کرکره ای
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3565;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80406;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3565;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 80406
- تاریخ دفاع
- ۱۴ تیر ۱۳۹۵
- دانشجو
- مرتضی حاجتی گشتی
- استاد راهنما
- مهرداد رئیسی دهکردی
- چکیده
- این پایان نامه به بهینه سازی زاویه کرکره، در مبدل حرارتی لوله با پره های کرکره ای با استفاده از روش الحاقی می پردازد. تابع هدف به صورت ترکیبی از افت فشار و نرخ انتقال حرارت تعریف شده است. معادلات الحاقی برای هندسه مورد نظر استخراج شده و گرادیان الحاقی با گرادیان به‌دست‌آمده از روش تفاضل محدود مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که در مبدل‌های حرارتی با زاویه کوچک کرکره، با افزایش زاویه کرکره راستای جریان از محوری به راستای کرکره ها تغییر کرده و این امر موجب افزایش نرخ انتقال حرارت میشود؛ اما در هندسه با زاویه بزرگ کرکره، کنترل ویک حرارتی مهم‌ترین عامل در افزایش نرخ انتقال حرارت است. همچنین نتایج بهینهسازی نشان میدهد در حالتی که زاویه هر یک از کرکره ها متغیر جداگانه ای باشد در مقایسه با حالتی که زاویه همه کرکره یکسان تغییر کند، مقدار تابع هدف بهینه تری حاصل میشود. همچنین استفاده از روش الحاقی به‌منظور محاسبه گرادیان تابع هدف نسبت به متغیرهای طراحی، حجم محاسباتی را در مقایسه با روش تفاضل محدود به شدت کاهش میدهد. واژه‌های کلیدی: مبدل حرارتی، پره های کرکره ای، بهینهسازی، روش الحاقی
- Abstract
- This thesis pertains to optimization of louvered angle by adjoint method in heat exchanger with louvered fin and tube. Objective function has been defined as a combination of pressure drop and heat transfer rate. Adjoint equations have been developed for the intended geometry and adjoint gradients have been compared with the gradients obtained by the finite difference method. The results indicate that in heat exchangers with small louvered angle, increasing louvered angle will change the flow direction from axial to the louvered direction and this will enhance the heat transfer rate. However, in geometry with large louvered angle, controlling heat wake is the most important factor for increasing heat transfer rate. In addition, the optimization results show that the value of objective function will be more optimal if each louvered angle is a separate variable instead of considering the same changes for all louvered angles. Besides, implementing adjoint method for calculating objective function gradient with respect to design variables will decrease the computational cost significantly in comparison to finite difference method. Keywords: Heat Exchanger, Louvered Fin, Optimization, Adjoint Method
