Title of article :
Optimization of Double Pipe Fin-pin Heat Exchanger using Entropy Generation Minimization
Author/Authors :
Taghilou, M Faculty of Mechanical Engineering - University of Tabriz, Tabriz, Iran , Ghadimib, B School of Mechanical Engineering - College of Engineering - University of Tehran, Tehran, Iran , Seyyedvalilu, M. H Faculty of Mechanical Engineering - University of Tabriz, Tabriz, Iran
Abstract :
The main aim of this work is devoted to numerical optimization of fin-pin arrangement in the double pipe
heat exchanger. For this reason, heat exchanger which is used by Sahiti et al. was studied as an initial
geometry. Since they did not consider the fin-pin arrangement effects, modification of their model by
changing the fin arranges and using the Brent’s optimization algorithm based on the thermodynamically
design concept, would be useful. In this work, by minimizing the entropy generation in constant heat duty
per length and constant fins diameters D and changing the pin’s longitudinal (SL) and transversal (ST)
distances, better results have been achieved. Results showed that, in all conditions entropy generation
number decreased and consequently leads to reduction in pumping power and manufacturing costs.
Farsi abstract :
در كار حاضر بهينه سازي عملكرد مبادله كن هاي دولوله اي با پره هاي سوزني داخلي مورد مطالعه قرار مي گيرد. اساساً عوامل موثر بر ضريب تأثير مبادله كن گرما وابسته به متغيرهاي هندسي و مشخصات عملكردي است. با استفاده از روش بهينه سازي برنت و با تكيه بر مفهوم طراحي ترموديناميكي مي توان در طول هاي مختلف مبادله كن، توليد آنتروپي را به حداقل رساند. در اين تحقيق گستره تغيير طول از 200 ميلي متر تا 920 ميلي متر تحت گام هاي طولي و عرضي مختلف براي پره ها به عنوان متغيرهاي طراحي منظور شده است. همچنين در تمامي محاسبات نسبت شار حرارتي به طول مبادله كن مقدار ثابت در نظر گرفته شده است. نتايج بدست آمده در همه حالات، حاكي از كاهش عدد توليد آنتروپي و در نهايت كاهش هزينه ثابت (قيمت ساخت) و هزينه جاري (توان تأمين دبي مورد نياز) مي باشد.
Keywords :
Double pipe heat exchanger , Fin-pin , Entropy generation , Optimization
Journal title :
Astroparticle Physics