مدل‌سازي و بهينه‌سازي مبادله‌كن‌هاي هوا- هواي ثابت و دوار در ساختمان

كارشناسي ارشد

امروزه طراحي و بهينه‌سازي مبادله‌كن‌هاي حرارتي به دليل كاهش مصرف انرژي، مورد توجه زيادي قرار گرفته است. يكي از اين مبادله‌كن‌ها، مبادله‌كن‌هاي فشرده بوده كه به دو نوع دوار و ثابت تقسيم مي شوند. در اين پايان نامه مقايسه مدل‌سازي گرمايي و بهينه‌سازي مبادله‌كن حرارتي صفحه پره اي ثابت با پره‌هاي كنگره اي و مبادله‌كن حرارتي دوار پره موجي غير منظم واقع در يك هوا ساز براي يك نمونه پژوهشي (رستوراني با مشخصات آب و هوايي منطقه اي مشخص) ارائه شده است. بدليل زمينه پژوهشي (رستوران) كه تهويه مطبوع مي باشد، پارامتر رطوبت و در نتيجه آن انتقال حرارت نهان (علاوه بر انتقال حرارت محسوس) بسيار مهم و حائز اهميت مي باشد كه در طراحي و مدل‌سازي مبادله‌كن حرارتي در نظر گرفته شده است. براي مدل‌سازي گرمايي از روش طراحي ε-NTU استفاده شده است. در مبادله‌كن ثابت، پارامترهاي ارتفاع پره، گام پره، طول پره، طول جريان سرد، طول جريان گرم و طول بعد بدون جريان و در مبادله‌كن دوار پارامترهاي درصد جريان گرم برروي صفحه 360 درجه اي جريان، قطر ماتريس، ضخامت ماتريس، قطر سيم تشكيل دهنده ماتريس، سرعت چرخشي و ضريب تخلخل ماتريس به عنوان پارامترهاي طراحي در مدل‌سازي و بهينه‌سازي در نظر گرفته شده است. روش بهينه‌سازي چندهدفه با استفاده از الگوريتم ژنتيك براي بهينه‌سازي دو تابع هدف، ماكزيمم كارايي و حداقل حجم انجام شده است. نتايج حاصل از طراحي بهينه، مجموعه اي از پاسخ‌هاي بهينه مي باشد كه پاسخ‌هاي بهنيه پارتو مي نامند. براي انتخاب بهترين پاسخ از جبهه پارتو از روش انتخاب LINMAP استفاده شده است كه نتايج تمام اين كارها، مبادله‌كن حرارتي صفحه پره اي ثابت با پره‌هاي كنگره اي با كارايي حدود %93 و حجم 64/0 متر مكعب و مبادله‌كن دوار با كارايي حدود %95 و حجم كل 1347/0 متر مكعب بوده كه با توجه به مقادير بدست آمده، استفاده از مبادله‌كن دوار، به دليل راندمان بالاتر مقرون به صرفه تر است. حساسيت سنجي، بر اثر تغييرات افزايشي و كاهشي پارامتر توان حرارتي به مبادله‌كن انجام شده و نتايج حاصل از آن ارائه شده است

192778

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر سپهر صنايع