بهينه‌سازي مبدل‌ حرارتي فشرده لوله‌اي- فين دار با حداقل كردن آنتروپي توليدي

مبدل حرارتي فشرده لوله‌اي فين‌دار براي انتقال گرما از سيالي كه داخل لوله جريان دارد به هواي بيرون مورد استفاده قرار مي‌گيرد. در اين تحقيق، توليد آنتروپي و عدد رينولدز بهينه براي مبدل حرارتي فشرده لوله‌اي فين‌دار بر اساس توليد آنتروپي كمينه بررسي شده است. توليد آنتروپي كل براي مبدل حرارتي فشرده لوله‌اي فين‌دار كه مجموع توليد آنتروپي سيال جاري داخل لوله‌ها و توليد آنتروپي سيال هواي بيرون است، با توجه به تغييرات عدد رينولدز سيال جاري داخل لوله‌ها، داراي يك مقدار كمينه است. بر اساس تحليل ترموديناميكي و بررسي پارامترهايي كه در توليد آنتروپي تأثيرگذار هستند، يك عبارت براي عدد رينولدز بهينه پيشنهاد مي‌شود كه عبارت مورد نظر تابعي از خصوصيات ترموديناميكي سيال جاري داخل لوله‌ها، خصوصيات ترموديناميكي سيال هواي بيرون از لوله‌ها، تأثير تغييرات دماي محيط، دماي ورودي سيال خنك شونده و همچنين ابعاد هندسي مبدل حرارتي مورد نظر است. با توجه به بهينه‌سازي انجام شده، اطلاعات مؤثري براي طراحي مبدل حرارتي فشرده لوله‌اي فين‌دار به دست مي‌آيد. بنابراين در شرايط عملي با استفاده از عدد رينولدز بهينه، سيستم داراي كمترين بازگشت‌ناپذيري و در نتيجه بهترين اگزرژي قابل دسترس خواهد بود. در نهايت رابطه اي براي محاسبه عدد رينولدز بهينه پيشنهاد گرديد كه مي تواند با حداكثر خطاي 0.6 % مقدار رينولدز بهينه را محاسبه نمايد.