Optimization of a Finned Shell and Tube Heat Exchanger Using a Multi-Objective Optimization Genetic Algorithm
Notice bibliographique
Résumé
Heat transfer rate and cost significantly affect designs of shell and tube heat exchangers. From the viewpoint of engineering, an optimum design is obtained via maximum heat transfer rate and minimum cost. Here, an analysis of a radial, finned, shell and tube heat exchanger is carried out, considering nine design parameters: tube arrangement, tube diameter, tube pitch, tube length, number of tubes, fin height, fin thickness, baffle spacing ratio and number of fins per unit length of tube. The “Delaware modified” technique is used to determine heat transfer coefficients and the shell-side pressure drop. In this technique, the baffle cut is 20 percent and the baffle ratio limits range from 0.2 to 0.4. The optimization of the objective functions (maximum heat transfer rate and minimum total cost) is performed using a non-dominated sorting genetic algorithm (NSGA-II), and compared against a one-objective algorithm, to find the best solutions. The results are depicted as a set of solutions on a Pareto front, and show that the heat transfer rate ranges from 3517 to 7075 kW. Also, the minimum and maximum objective functions are specified, allowing the designer to select the best points among these solutions based on requirements. Additionally, variations of shell-side pressure drop with total cost are depicted, and indicate that the pressure drop ranges from 3.8 to 46.7 kPa.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».