طراحی بهینه‌ی مبدل‌های پوسته و لوله‌یی بااستفاده از نظریه‌ی ساختاری

Abstract

در این نوشتار طراحی مبدل پوسته و لوله‌یی با استفاده از روش جدید و کارآمدِ نظریه‌ی ساختاریپانویس{c‌o‌n‌s‌t‌r‌u‌c‌t‌a‌l t‌h‌e‌o‌r‌y} ــ روش نوین طراحی بهینه در زمینه‌های فنی و مهندسی ــ مورد بررسی قرار گرفته است. هدفِ این بررسی بهینه‌سازی مبدل پوسته و لوله‌یی با دیدگاه کاهش هزینه‌ی کلی مبدل با استفاده از نظریه‌ی ساختاری است. هزینه‌ی کلی مبدل ناشی از هزینه‌ی سرمایه‌گذاری اولیه و هزینه‌ی عملیاتی است. به‌کارگیری نظریه‌ی ساختاری موجب افزایش ضریب انتقال کلی مبدل پوسته و لوله‌یی و درنتیجه کاهش هزینه‌ی سرمایه‌گذاری برای ساخت سطح انتقالِ حرارت می‌شود. همچنین هزینه‌ی عملیاتی ناشی از هزینه‌ی انرژی پمپاژ برای غلبه بر افت فشار ناشی از اصطکاک در این روش کمینه‌سازی می‌شود. در نهایت از الگوریتم ژنتیک برای بهینه‌سازی تابع هدف که یک مدل ریاضی برای هزینه‌ی مبدل پوسته و لوله‌یی طراحی‌شده بر مبنای نظریه‌ی ساختاری است، استفاده می‌کنیم. نتایج حاصل از این تحقیق بیش از ۵۰٪ کاهش در هزینه‌های کلی مبدل را نشان می‌دهد.