بازگشت به بانک اطلاعات پایان نامه ها

شماره دانشجویی : 940160576
نام و نام خانوادگي : سیدعلیرضا اشرفی
عنوان پایان نامه : بررسی عددی و بهینه‌سازی عملکرد حرارتی نانولوله کربنی در مبدل حرارتی پوسته لوله
دانشكده : دانشکده فنی و مهندسی
گروه تحصيلي : مهندسي شيمي
رشته/گرایش تحصيلي : مهندسي مكانيك - طراحي کاربردي-کارشناسي ارشد
مقطع تحصيلي : کارشناسی ارشد
استاد راهنما (عضو هیات علمی مرکز) : حسین سخائی نیا ,
استاد مشاور (استاد مشاور مدعو) : ,
هومن فتوره‌چی
چكيده : در این تحقیق پس از بیان مقدمه‌‌‌‌اي از انگیزه‌‌‌‌های طراحی در زمينه‌‌‌‌هاي مختلف مبدل‌‌‌‌های حرارتی، روند محاسبات در زمينه‌‌‌‌ی تحلیل کانتورهای سرعت، دما، فشار و خط جریان بر حسب اندازه نانولوله‌‌‌‌ها اجرا شد. در ادامه، مدلی از محفظه‌‌‌‌ی مبدل حرارتی پوسته-لوله از جنس نانولوله با نرم‌‌‌‌افزار ANSYS شبیه‌‌‌‌سازی شده و با فرمول‌‌‌‌بندی تئوری مقایسه شد. تطابق نتایج بین تحلیل تئوری و شبیه‌‌‌‌سازی عددی موجب اطمینان در زمینه‌‌‌‌ی اجرای مطالعه‌‌‌‌ی بهینه‌‌‌‌سازی مبتنی بر این مدل‌‌‌‌ها می‌‌‌‌شود. در ادامه تحلیل افت انرژی و تحلیل ترمودینامیکی بر روی مبدل انجام و نشان داده شد که ابعاد اجزا در ضریب عملکردی کلی سیستم تاثیر بسزایی را در پی خواهد داشت. در ادامه‌‌‌‌ی نتایج نشان داده شد که افزایش بازدهی محفظه‌‌‌‌ی مبدل بهبود ضریب عملکرد سیستم خواهد شد. بنابراین یک مساله‌‌‌‌ی بهینه‌‌‌‌سازی چند هدفه برای بیشینه کردن دمای سیال گرم خروجی و کمینه‌‌‌‌ کردن دمای سیال سرد خروجی با متغیرهای هندسی این سازه‌‌‌‌ها تعریف شد. فرمول‌‌‌‌بندی مساله‌‌‌‌ی بهینه‌‌‌‌سازی با معرفی الگوریتمی مبتنی بر انتخاب نقاط با روش LHS، تشکیل مدل ریاضی با روش RSM و در نهایت تبدیل مساله‌‌‌‌ی بهینه‌‌‌‌سازی به بهینه‌‌‌‌سازی چند هدفه با روش میانگین هندسی و روش MDO انجام شد. در نهایت، ترسیم سه‌‌‌‌بعدی از دماهای خروجی بر حسب متغیرهای طراحی برای سه ضخامت 1، 2 و 3 میلیمتر انجام و نتایج بهینه‌‌‌‌سازی چند هدفه طی جداولی ارائه شده است. نتایج دو روش بهینه‌‌‌‌سازی میانگین هندسی و روش MDO تطابق مناسبی را با یکدیگر نشان دادند.
كلمات كليدي : نانولوله کربنی ، مبدل حرارتی پوسته لوله
تاريخ دفاع : 1396-11-07