بهینه‌سازی سیکلون محوری در جهت افزایش بازدهی و کاهش صدای تولیدی و افت فشار
کد مقاله : 1142-ICME (R1)
نویسندگان
مهدی شعبانی گل1، علیرضا شیخی دارانی *2، علی بادسار3
1دانشجوی کارشناسی ارشد دانشکده مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
2,دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف
3مدیر کل، کیان پترو سرویس
چکیده مقاله
در این پژوهش، عملکرد سیکلون‌های جریان محوری که به‌طور گسترده برای جداسازی مخلوط‌های گاز–ذره در صنایع مختلف از جمله نفت، گاز، پتروشیمی، سیمان و فرآیندهای زیست‌محیطی به‌کار می‌روند، مورد بررسی و بهینه‌سازی قرار گرفته است. این سیکلون‌ها به دلیل ساختار فشرده، افت فشار کمتر نسبت به سیکلون‌های متداول و توانایی کار در دبی‌های بالا، از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند. با این حال، دستیابی هم‌زمان به افت فشار کم، بازدهی بالای جداسازی و سطح صدای پایین همچنان یک چالش مهندسی محسوب می‌شود .هدف اصلی این مطالعه، انجام بهینه‌سازی چندهدفه برای بهبود هم‌زمان سه شاخص کلیدی شامل افت فشار (عدد اویلر)، بازدهی جداسازی ذرات (عدد استوکس) و سطح فشار صدا است. به این منظور، از یک مدل جایگزین مبتنی بر داده‌های تجربی و داده‌های استخراج‌شده از مقالات علمی معتبر استفاده شد. این مدل با بهره‌گیری از روش‌های برازش منحنی، ارتباط میان پارامترهای هندسی و عملکردی سیکلون را شبیه‌سازی می‌کند. فرآیند بهینه‌سازی با استفاده از الگوریتم ژنتیک انجام شد و یک جبهه پارتو به‌دست آمد که امکان انتخاب طرح‌های بهینه را بر اساس اولویت‌های مختلف فراهم می‌سازد. نتایج نشان داد که تعداد و زاویه پره‌های راهنما تأثیر قابل‌توجهی بر عملکرد سیکلون‌های محوری دارند. همچنین رابطه‌ای مستقیم میان عدد اویلر و سطح فشار صدا و رابطه‌ای معکوس میان عدد استوکس و این دو پارامتر مشاهده شد که بیانگر وجود موازنه طراحی میان بازدهی جداسازی و سایر شاخص‌های عملکرد است.
کلیدواژه ها
کلیدواژه‌ها: بهینه‌سازی چند هدفه، مدل جایگزین، سیکلون محوری، ژنتیک الگوریتم
وضعیت: پذیرفته شده برای ارسال فایل های ارائه پوستر