به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه « تئوری ساختاری » در نشریات گروه « فنی و مهندسی »

  • مرتضی مهرگو، متین کرباسیون، مجید عمید پور *
    طراحی بهینه و بهبود عملکرد مولدهای بخار بازیاب حرارتی تاثیر قابل توجهی بر بازدهی حرارتی نیروگاه های سیکل ترکیبی دارند. بنابراین، مولد بخار بازیاب حرارتی باید به گونه ای طراحی شود که میزان بازیابی حرارتی را بیشینه نموده و عملکرد کل نیروگاه را بهبود بخشد. در این مقاله، یک روش طراحی و بهینه سازی مولد بخار بازیاب حرارتی با سه سطح فشار پیشنهاد شده است. در این مدل، بهینه سازی همزمان پارامترهای عملکردی و هندسی جهت طراحی مولد بخار بازیاب حرارتی بوسیله تئوری ساختاری ارائه گردیده و حداقل سازی تولید انتروپی کل سیستم به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است. همچنین، پارامترهای بهینه در مولد بخار بازیاب حرارتی با استفاده از روش الگوریتم ژنتیک با قید غیرخطی حجم ثابت بدست آمده اند. حجم بهینه کل با تبدیل اتلاف اگزرژی به هزینه تولید انتروپی و همچنین درنظر گرفتن هزینه سرمایه گذاری و اثرمتقابل بین آن ها بدست می آید. علاوه بر این، نسبت ابعاد هر یک از بخش ها، سطح انتقال حرارت برای هریک از اجزای مولد بخار بازیاب حرارتی و خواص ترمودینامیکی پارامترهای اصلی از ساختار جریان هستند که توسط طراحی ساختاری بدست می آیند. علاوه بر این، تاثیر تغییر در دما و دبی گاز بر حجم بهینه و همچنین بر میزان توان و بخار تولیدی نیز بررسی شده است.
    کلید واژگان: مولد بخار بازیاب حرارتی, تئوری ساختاری, تولید انتروپی, بهینه سازی, روش الگوریتم ژنتیک}
    Morteza Mehrgoo, Matin Karbasioun, Majid Amidpour *
    Optimum design and performance improvement of the Heat Recovery Steam Generator (HRSG) have noticeable effects on the thermal efficiency of the combined cycle power plants. Therefore, HRSG must be designed in such way that maximizes the heat recovery and improves the overall performance of the plant.
    In this paper, a method for design and optimization of a triple pressure HRSG is proposed. It is shown how to simultaneously optimize the operating and geometric design parameters of the HRSG by using the constructal theory. Considering the minimum total entropy generation as the objective function, the optimum parameters in the HRSG unit are derived by using the genetic algorithm method under the fixed total volume condition. Optimized total volume is derived by converting the exergy destruction to cost of entropy generation in order to compare with the capital cost and the results show that there is a trade-off between them. Also, aspect ratios of the units, the heat transfer area for each component of the HRSG and thermodynamic properties are significant features of the flow configuration inducted by the Constructal design. Furthermore, the effects of changing in the temperature and flow rate of hot gas on the optimal values of the total volume, power and steam production are determined.
    Keywords: Heat recovery steam generator, Constructal Theory, Entropy generation, Optimization, Genetic algorithm method}
  • حسین شکوهمند، شعیب محجوب، محمدرضا سلیم پور
    در کار حاضر طراحی ساختاری لوله پره دار حلقوی مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای هندسی مورد بررسی شامل قطر پره، ضخامت پره، گام پره، قطر خارجی لوله، طول لوله و پارامترهای فیزیکی شامل عدد افت فشار و عدد استانتون، نسبت قابلیت هدایت حرارتی پره به هوا و نسبت قابلیت هدایت حرارتی سیال داخل لوله به هوا است. هدف این مطالعه افزایش تبادل حرارت با تغییر متغیرهای هندسی است. مشاهده شد که در یک شرایط جریانی مشخص، ساختار لوله پره دار حلقوی دارای هندسه بهینه و تعداد پره بهینه می باشد، بگونه ای که مقاومت حرارتی به کمترین مقدار خود می رسد. در افت فشار کم و عدد استانتون پایین، راندمان پره و ضریب انتقال حرارت داخلی بالاست. در این شرایط روابطی تحلیلی برای تبادل حرارت بهینه، تعداد پره بهینه و هندسه بهینه ارائه گردید. مشاهده شد که نسبت ضخامت به گام پره در حالت بهینه فقط تابع درصد حجمی پره می باشد و این مقدار با افزایش درصد حجمی پره زیاد می شود. همچنین تعداد پره بهینه متناسب با نسبت فاصله بین دو پره به گام پره در حالت بهینه و عکس عدد استانتون است. بعلاوه دیده شد که در محدوده پارامترهای مورد بررسی در این مطالعه، لوله با تعداد پره 3400 و نسبت منظر 0.63 دارای حداکثر انتقال حرارت است.
    کلید واژگان: لوله پره دار حلقوی, تئوری ساختاری, بهینه سازی, مبدل حرارتی هوا, خنک}
    Hossein Shokohmand, Shoeib Mahjoub, Mohammad Reza Salimpour
    In the present work, constructal design of annular finned tube has been studied. Geometrical parameters include fin diameter, fin thickness, fin pitch, tube outer diameter, tube length while physical parameters involve pressure drop number, Stanton number, fin-to-air conductivity ratio, and in-tube fluid-to- air conductivity ratio. The aim of this study is to enhance heat transfer by letting the geometrical degrees of freedom to morph. It was observed that at certain flow conditions, there exist optimal geometry and fin number for the finned tube construct in which its thermal resistance is minimum. Fin efficiency and tube-side convective heat transfer coefficient are higher at low pressure drops and Stanton numbers. In these conditions, analytical relationships were proposed to predict optimal heat transfer, optimal fin number and optimal geometry. It was seen that the optimal fin thickness-to-fin pitch ratio is merely dependent on the fin volume fraction; and it rises with the increase in fin volume fraction. Moreover, the optimum fin number is directly proportional to fin spacing – to- fin pitch ratio and inversely proportional to Stanton number. Furthermore, it was seen that in the range of parameters considered in this study, the tube with 3400 fins and aspect ratio of 0.63 has the most heat transfer rate.
    Keywords: Circular (Annular) Finned Tube, Constructal Theory, Optimization, Air, cooled heat exchanger}
  • افشین احمدی ندوشن، امیر مشرف دهکردی
    در کار حاضر بهینه سازی مبدل حرارتی هوا خنک با استفاده از تئوری ساختاری بژان و همچنین نرم افزار فلوئنت بررسی شده است. برای حل مسئله، دو محدودیت به صورت همزمان در فرایند بهینه سازی اعمال می شود: اول سطح لوله ثابت A و دوم نسبت سطح تبادل حرارت کلی به سطح لوله ثابت φ. با استفاده از این دو قید و تئوری مذکور بهترین هندسه که هندسه ای متقارن از لوله و پره است به دست آمده و اثرات پارامترهایی همچون افت فشار، عدد استانتون، نسبت ضرایب انتقال حرارت جابجایی، نسبت ضرایب هدایت، تعداد پره ها و... بررسی شد. برای لوله ای به طول 5.8 سانتی متر و شعاع 4.3 سانتی متر بهینه ترین نسبت قطر پره به قطر لوله 1.88 و بهینه ترین تعداد پره 7 عدد به دست آمد. سپس با استفاده از نرم افزار فلوئنت و کد نوشته شده در نرم افزار متلب هندسه به دست آمده از لحاظ ارتفاع پره ها و همچنین فواصل بین پره ها بررسی شد و با توجه به قیود در نظر گرفته شده، ساختاری انتخاب شد که انتقال حرارت از کلیه پره ها یکسان باشد. دیده شد که میزان انتقال حرارت باز هم بهینه تر شد و به میزان 6.2 درصد افزایش پیدا کرد.
    کلید واژگان: بهینه سازی, مبدل حرارتی, تئوری ساختاری, هوا خنک, لوله, پره}
    Afshin Ahmadi Nodoshan, Amir Mosharaf Dehkordi
    In the present work, optimization of air-cooled heat exchanger using structural theory of Bejan by invoking fluent software has been investigated. Two constraints are applied in the optimization process: the first one is to fix overall area of heat exchanger,A , and second, the ratio of fraction of total heat exchange surface in the fixed pipe, φ. Using these two constraints and the aforementioned theories, the best geometry, that is a symmetric geometry of the tube and the fins was obtained. Furthermore, the effect of parameters such as pressure, Stanton number, ratio of fraction of the convective heat transfer coefficients, ratio of fraction of the conductivity, and the number of fins, etc, was investigated. The results show that for tubular length of 5.8 cm and 4.3 cm radius, the fraction of optimal fins diameter to pipe diameter is 1.88 and the optimal number of fins is 7. By using softwares such as Fluent and Matlab, the fins height, and the distance between the fins was investigated. According to structural constraints, a structure was selected that heat transfer from all the fins are equal. It was observed that the amount of the heat transfer was optimized by 6.2%.
    Keywords: Optimization, Heat Exchanger, Constructural theory, Air cooler, Finned, tube}
  • مهرانگیز قاضی، مجید عمید پور، مجید عباسپور، هومن فرزانه
    در این مقاله مفاهیم تئوری ساختاری به منظور ارایه یک روش مفهومی جدید جهت اصلاح یک سایت جامع تولید همزمان حرارت و توان توسعه داده می شود. در این روش سایت جامع به چند ساختار تقسیم و هر ساختار با تاثیر از جزء قبلی اصلاح و بهینه می شود. کمینه سازی هزینه عملیاتی به منظور اصلاح سایت موجود به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است. توزیع دبی بخار در توربین های بخار و زیرکش های آن، مقدار بخار تولیدی، نوع و مقدار سوخت مصرفی به عنوان متغیرهای طراحی در نظر گرفته می شود. با در نظر گرفتن هزینه عملیاتی به عنوان تابع هدف، سایت جامع به سه ساختار شامل توربین ها، چیدمان توربین ها بین سطوح و تولیدکنندگان بخار تقسیم می گردد. استفاده از روش ساختاری باعث ساده نمودن فرایند بهینه سازی یک سایت جامع می گردد به نحوی که این مساله پیچیده که دارای پارامترهای زیادی است تبدیل به یک مساله بهینه سازی ساده می شود که می توان آن را به روش ساده جستجو و مرتب سازی حل نمود. به منظور بررسی عملکرد این روش، یک سایت جامع تولید همزمان حرارت و توان به عنوان مورد مطالعاتی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که روش ارایه شده ساده تر و دارای محاسبات کوتاه تر و مفهومی تر نسبت به سایر روش ها بوده و همچنین دسترسی به جواب را سریع تر خواهد نمود. اصلاح سیستم موجود به کمک روش ساختاری موجب کاهش تقریبا %1/ 14 در هزینه عملیاتی و %3/ 14 در مصرف سوخت بدون اضافه کردن تجهیز جدید در سایت جامع می گردد.
    کلید واژگان: تولید همزمان حرارت و توان, تئوری ساختاری, اصلاح سایت جامع, ساختار, دبی جرمی}
    Mehrangiz Ghazi, Majid Amidpour, Majid Abbaspour, Hooman Farzaneh
    A new approach of retrofit design methodology in cogeneration heat and power systems based on constructal theory is presented in this paper. A cogeneration system may consist of different turbines, steam levels and steam generators. The steam demand of each level is determined and should be supplied. The purpose of this paper is to retrofit the existing total site heat and power cogeneration system utilizing the concepts of constructal theory. Developing constructal theory to total site cogeneration systems may lead to divide the total site into different constructs. In this paper the total site cogeneration system will be divided into three constructs: turbines, turbine array between each two levels and steam generators array. Using constructal theory simplifies the total site complex system to a simpler system that can be solved easily by a simple search and sort method. The best configuration of the total site would have the minimum operating cost. Using constructal theory would simplify the optimization procedure of cogeneration systems in addition to reach better conceptual design especially in more sophisticated systems. The methodology is applied to a sophisticated total site heat and power cogeneration system as case study from literatures. The constructal retrofit results 14.1% and 14.3% reduction in operating cost and fuel consumption respectively.
    Keywords: Cogeneration heat, power, Constructal Theory, Total Site retrofit, Construct, Mass Flowrate}
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال