Optimizacija cijevnog izmjenjivača topline pri geometrijskim ograničenjima uz nesigurnost podataka

Optimizacija je disciplina numeričke matematike za unaprijeđivanje rada sustava ili procesa da bi rezultati bili najbolji mogući. Optimizacijski algoritmi za zadaću imaju minimizaciju ili maksimizaciju funkcije cilja koja se proračunava simulacijom, uz odgovarajuća ograničenja varijabli. U radu su opisani parametri i postavke optimizacije po višestrukim funkcijama cilja sa ograničenjima varijabli cijevnog izmjenjivača topline. Traže se optimalne pozicije cijevi kako bi se povećao prirast temperature fluida uz što manji pad tlaka u izmjenjivaču. temperaturni prirast i pad tlaka su ujedno i funkcije cilja za ovaj problem. Za optimizaciju su korištena tri računalna alata: open source alat Salome za konstrukciju geometrije, open source paket za računalnu dinamiku fluida OpenFOAM i open source software za optimizaciju Dakota. Ispitivani su različiti parametri genetskog algoritma za optimizaciju po višestrukim funkcijama cilja te su rezultati prikazani preko Pareto linija. Provedena je i kvantifikacija nesigurnosti varijabli – ispitivano je kako male promjene u varijablama, koje su zadane normalnom raspodjelom, utječu na promatrani sustav, odnosno funkcije cilja. Utjecaj nesigurnih koordinata jedne cijevi i nesigurne temperature stijenki cijevi prikazan je kumulativnim distribucijama i histogramima