بهینه سازی هندسی لوله گردابه ای جریان مخالف با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک

در کار حاضر تاثیر پارامترهای هندسی بر راندمان لوله گردابه ای مورد مطالعه و بهینه سازی قرار گرفته است. پارامترهای تاثیر گذار بر بازده این وسیله از نوع هندسی و جریانی می باشد. با توجه به این که مطالعات فراوانی در زمینه بهینه سازی پارامترهای هندسی انجام شده اما اغلب مطالعات انجام شده به صورت موردی بوده است؛ یعنی در یک حوزه به خصوص از تغییرات آن کمیت هندسی به ازای چند اندازه اثرات پارامتر بر بازده لوله گردابه ای بررسی شده است. درکار حاضر؛ ابتدا با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس-فلوئنت جریان درون یک لوله گردابه ای در گستره مجاز تغییرات پارامترهای هندسی جریان حل عددی شده و به کمک جواب های بدست آمده، الگوریتم شبکه عصبی آموزش دیده است. سپس شبکه عصبی آموزش دیده ورودی الگوریتم بهینه سازی ژنتیک، قرار گرفته تا متغیرهای تاثیر گذار هندسی بهینه بدست آیند. در این بهینه سازی، تابع هدف برای دست یابی به بیش ترین کاهش دما در خروجی سرد انتخاب شده است. نتایج نشان داد که افزایش نسبت طول به قطر لوله پس از حدود عدد ۴۵ تاثیری در ظرفیت تبرید ندارد و بهترین مقدار آن آن ۲۳٫۱۵ می باشد. نسبت قطر اوریفیس خروجی سرد به قطر لوله گردابه ای حدود ۰٫۵ بوده و پس ازآن سیر کاهشی به خود می گیرد. تاثیر افزایش در نسبت قطر نازل ورودی به قطر لوله گردابه ای نشان داد که تاثیر این پارامتر همواره نزولی است. در بازه مورد نظر زاویه مخروطی، ظرفیت تبرید لوله گردابه ای سیر نزولی دارد و بهترین مقدار آن نیز ۲۳٫۴ است. هم چنین طول مخروطی انتهای گرم لوله گردابه ای، تاثیری در ظرفیت تبرید نداشت.