بهینه ساز ی هندسی لوله گردابه ا ی جریان مخالف با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگور یتم ژنتیک

Abstract

در کار حاضر تأثیر پارامترهای هندسی بر راندمان لوله گردابه‌ای مورد مطالعه و بهینه‌سازی قرار گرفته‌است. پارامترهای تأثیر گذار بر بازده این وسیله از نوع هندسی و جریانی می‌باشد. با توجه به این که مطالعات فراوانی در زمینه بهینه‌سازی پارامترهای هندسی انجام شده اما اغلب مطالعات انجام شده به صورت موردی بوده‌است؛ یعنی در یک حوزه به خصوص از تغییرات آن کمیت هندسی به ازای چند اندازه اثرات پارامتر بر بازده لوله گردابه‌ای بررسی شده‌است. درکار حاضر؛ ابتدا با استفاده از نرم‌افزار تجاری انسیس-فلوئنت جریان درون یک لوله گردابه‌ای در گستره مجاز تغییرات پارامترهای هندسی جریان حل عددی شده‌است و به کمک جواب‌های بدست آمده، الگوریتم شبکه عصبی آموزش دیده‌است. سپس به کمک الگوریتم بهینه‌سازی ژنتیک شبکه آموزش دیده و متغیرهای تأثیر گذار هندسی بهینه بدست آمده‌اند. در این بهینه‌سازی تابع هدف جهت دست‌یابی به بیش‌ترین کاهش دما در خروجی سرد نسبت انتخاب شده‌است. نتایج نشان داد که افزایش نسبت طول به قطر لوله پس از حدود عدد ۴۵ تأثیری در ظرفیت تبرید ندارد و بهترین مقدار آن آن ۲۳٫۱۵ می‌باشد. نسبت قطر اوریفیس خروجی سرد به قطر لوله گردابه‌ای حدود ۰٫۵ بوده و پس‌ازآن سیر کاهشی به خود می‌گیرد. تأثیر افزایش در نسبت قطر نازل ورودی به قطر لوله گردابه‌ای نشان داد که که تأثیر این پارامتر همواره نزولی است. در بازه مورد نظر زاویه مخروطی، ظرفیت تبرید لوله گردابه‌ای سیر نزولی دارد و بهترین مقدار آن نیز ۲۳٫۴ است. هم‌چنین طول مخروطی انتهای گرم لوله گردابه‌ای، تأثیری در ظرفیت تبرید نداشت.