نام پژوهشگر: جواد عاشوری

بهینه کردن تعداد و محل قرار گیری گرمکن ها در یک محفظه سه بعدی تابشی بوسیله الگوریتم میکرو ژنتیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه سیستان و بلوچستان - دانشکده مهندسی 1389
  جواد عاشوری   سید مسعود حسینی سروری

در این پایان نامه هدف، بهینه سازی تعداد و محل قرار گیری گرمکن ها در محفظه تابشی برای دوحالت دو بعدی و سه بعدی، روی سطوحی موسوم به سطوح گرمکن است به نحوی که توزیع دما و شارحرارتی روی سطحی موسوم به سطح طراحی ثابت باقی بماند. محیط محفظه شفاف و سطوح محفظه دیفیوز- خاکستری می باشد. همچنین از انتقال حرارت جابجایی آزاد درون محفظه در مقایسه با انتقال حرارت تشعشعی صرف نظر می شود. مسأله مستقیم با استفاده از روش تبادل خالص در یک محیط شفاف دو بعدی و سه بعدی حل می شود. برای محاسبه ضریب شکل ها در حالت دو بعدی از روش هاتل و در حالت سه بعدی از رابطه ضریب شکل میان سطوح دیفرانسیلی استفاده شده است. در این کار از گرمکن هایی با توان حرارتی ثابت استفاده شده و هدف بهینه سازی، پیدا کردن تعداد و همچنین بهترین محل این گرمکن ها است به طوری که تابع هدف که به صورت مجموع مربعات تفاضل شار حرارتی مطلوب و شار حرارتی محاسبه شده بر روی سطح طراحی تعریف می گردد، کمینه شود. برای حل مسائل معکوس و کمینه کردن تابع هدف مذکور از الگوریتم میکرو ژنتیک استفاده شده است. در حالت دو بعدی به دلیل تقارن در شرایط مرزی و هندسی مسأله، محل قرار گیری گرمکن ها بر روی سطح گرمکن نسبت به محور تقارن شکل، دارای تقارن می باشد. در حالت سه بعدی دو حالت مورد بررسی قرار گرفته است. در حالت اول، هر المان سطح گرمکن نشان دهنده یک گرمکن بوده و در حالت دوم هر چهار المان روی سطح گرمکن با هم به صورت یکپارچه در نظر گرفته شده اند. زمان محاسبه برای حالت اول نسبت به حالت دوم بیشتر بوده ولی نتایج بدست آمده برای حالت اول بسیار بهتراز حالت دوم می باشد. همچنین درحالت دوم گرمکن ها تمایل بیشتری به تجمع در گوشه های سطح گرمکن دارند. در این مطالعه اثر ضریب صدور برای سطح طراحی نیز مورد بررسی قرار گرفته است. با کاهش ضریب صدور ، به علت باز تابش بیشتر شار حرارتی رسیده از گرمکن ها توسط سطح طراحی برای ضریب صدور کمتر، تعدادگرمکن ها بر روی سطح گرمکن افزایش می یابد.