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Thermodynamic and Economic Optimization of Plate Fin Heat Exchangers Using the Bees Algorithm
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This study presents the successful application of the bees algorithm (BA) for optimal design of a cross‐flow plate fin heat exchanger by offset strip fins. The ε – NTU method is used to approximate the heat exchanger effectiveness and pressure drop. Two different objective functions including the minimization of total annual cost (sum of investment and operational costs) and total number of entropy generation units for certain heat duty required under given space constraints are considered as targets of optimization separately. Based on the applications, seven design parameters (heat exchanger length at hot and cold sides, fin height, fin frequency, fin thickness, fin‐strip length, and number of hot side layers) are selected as optimization variables. Two examples from the literature are presented to illustrate the efficiency and accuracy of the proposed algorithm. Results showed that the BA can detect an optimum configuration with higher speed (short computational time) and accuracy compared to the imperialist competitive algorithm (ICA) and the genetic algorithm (GA). © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Heat Trans Asian Res, 43(5): 427–446, 2014; Published online 3 October 2013 in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com/journal/htj ). DOI 10.1002/htj.21087 相似文献
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本文以刀片式服务器的冷却为研究对象,应用6SigmaDC软件的电子热分析模块,构建了刀片式服务器模型,对不同参数下的翅片式散热器在刀片式服务器中的散热情况进行了数学模拟。得到翅片式散热器翅片高度、齿数、翅片厚度等多个参数对散热器散热性能的影响规律,通过对比分析得到翅片散热器的最优结构参数,及芯片风冷散热所能达到的最低温度。为优化芯片的散热,在相同服务器上构建冷水板水冷散热模型,与风冷散热时芯片的温度进行对比,得出芯片水冷散热性能是风冷散热的1. 3倍。基于刀片式服务器内部温度分布分析,提出刀片式服务器采用风冷与水冷相结合的混合冷却为最佳散热方式,为数据中心服务器的散热设计提供了理论参考。 相似文献
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十二排圆形翅片管换热器的传热与流动特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
采用数值计算方法研究12排大管圆形翅片表面空气侧流体的流动特性,获得不同雷诺数下圆形翅片的速度分布云图、温度分布云图和流线分布图,并将模拟的结果与实验和实验关联式分别进行验证。研究结果表明:翅片间距为9.6mm第一排管壁侧和翅片表面的传热系数分别是翅片间距为2.4mm的1.67和0.97倍;前面六排翅片表面和管壁表面的传热系数具有很强的波动,而在第六排后翅片表面和管壁表面的传热系数趋向于稳定。 相似文献
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This paper introduces two new approaches in the thermo‐hydraulic design of multi‐stream heat exchangers (MSHEs). In both approaches, geometrical aspects of the MSHE (e.g. exchanger dimensions, fin type, etc.) are optimised with a genetic algorithm (GA) using the Total Annual Cost (TAC) as an objective function. The first approach is capable of utilising the maximum allowable stream pressure drops and can result in minimal surface area requirements. In the second approach, all of the pressure drop values are considered as design variables and are therefore subject to optimisation. These approaches have been applied to two case studies taken from literature, and the results are compared to those arising from a currently used design method. In the first case study, application of the new approaches resulted in a smaller TAC than the current approach by 5.77% and 31.86%, respectively, and improvement in the second case was estimated to be 5% and 21.46%, correspondingly. The effect of different fins on an MSHE's TAC is discussed through application of GAs to the current approach. It is shown that correct selection of fin types reduces the TAC of the two case studies by 21.75% and 8.7%, respectively. © 2012 Canadian Society for Chemical Engineering 相似文献
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以三角形肋片为研究对象,采用COMSOL Multiphysics软件得到三角形肋片的温度场分布,并分析肋片长度和高度比对肋片传热性能的影响.结果表明:肋片温度从根部到顶部依次降低.最大无量纲温度最小值下的肋片形状受参数影响较为明显,试验所得结果为肋片的优化设计提供了重要指导. 相似文献
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利用计算机做设计计算可以为设计员节约大量的时间和精力,并且能指导设计及试验的方向。制冷系统设计计算涉及的参数比较多,设计过程复杂、重复劳动多。目前关于制冷系统的设计计算方法基本上比较成熟,本文将制冷系统相关的计算方法进行整合,并结合公司的生产加工条件,使用Visual Basic编写为计算软件,通过计算值与实际值比对,比较吻合实际规律,证明软件的正确性。 相似文献
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以铝制错列锯齿翅片为研究对象,利用ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元求解功能,模拟了翅片成形过程与卸载后回弹变形的全过程,得到了成形过程中任意时刻各处的应力、应变和卸载后板料的回弹结果。研究翅片成形过程中压边力、板料厚度、冲压速度、刀具齿形组合、刀具圆角半径等对回弹的影响。利用回弹规律进行模具补偿设计,以此优化专用翅片成形机及模具的结构参数和工艺参数,从根本上提高铝制错列锯齿翅片的制造精度,为翅片的结构优化设计提供了可靠的依据。 相似文献
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