بهینه سازی هندسه یک مبدل حرارتی دو لوله ای با سطح مواج

یکی از محاسن نرم افزار ANSYS CFX امکان کوپل کردن این نرم افزار با نرم افزارهای دیگر است. به منظور بهینه سازی یک طرح می توانیم CFX را با نرم افزار ANSYS DesignXplorer کوپل کنیم. به عنوان مثال پروژه پیش رو مربوط به بهینه سازی هندسه یک مبدل حرارتی دو لوله ای است. هدف از این پروژه افزایش نرخ انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی دولوله است. از این رو لوله داخلی بصورت مواج درنظر گرفته شده است. مواج کردن لوله داخلی می تواند سبب افزایش نرخ انتقال حرارت گردد. میزان افزایش انتقال حرارت وابسته به سرعت جریان سیال ها و دامنه امواج سینوسی سطح لوله داخلی است. از طرف دیگر سینوسی کردن سطح لوله داخلی منجر به افزایش افت فشار سیال می گردد. از این رو در این پروژه به منظور رسیدن به بیشترین نرخ انتقال حرارت با قبول افت فشار مجاز، نرم افزار CFX با DesignXplorer کوپل شده است. نرم افزار تعدادی Design Point درنظر می گیرد و بصورت اتوماتیک هندسه را برای هر Design Point تغییر می دهد، مش بندی می کند و تحلیل را برای آن انجام می دهد. با استفاده از این Design Point ها فرآیند بهینه سازی توسط نرم افزار آغاز می گردد و چند طرح بهینه پیشنهاد داده می شود که با قبول افت فشار مجاز در سرعت های مختلف به حداکثر نرخ انتقال حرارت دست یابیم.