نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
1 دانشگاه کاشان- دانشکده مهندسی- گروه مهندسی شیمی
2 پژوهشکده چرخه سوخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران- ایران
3 دانشگاه صنعتی اصفهان
چکیده
حفظ خلأ در فضای بین روتور و بدنه یک ماشین سانتریفیوژ گازی در حین فرایند گازدهی و غنی سازی حائز اهمیت است. به همین دلیل پمپ مولکولار روی قسمت بالایی بدنه متصل می شود که دارای شیارهایی است که وقتی ذرات در حال حرکت با آن برخورد می کنند با توجه به جهت شیارها، به صورتی منحرف می شوند که مجدداً به درون روتور بازگردند. یکی از روش های تحلیل جریان گاز درون پمپ مولکولار، حل معادلات جریان با روش سیکافوس و همکارانش می باشد که با توجه به کاهش زمان محاسبات، بسیار مفید می باشد. در این مقاله جهت دستیابی به پارامترهای هندسی و عملیاتی بهینه پمپ مولکولار از چهار الگوریتم فرا ابتکاری استفاده شده است. نتایج نشان می دهد در بین الگوریتم های فرا ابتکاری، بهینه سازی با الگوریتم نهنگ گوژ پشت (WOA) بیشترین نسبت تراکم برای پمپ مولکولار ایجاد می گردد. مقدار انحراف متوسط مطلق لگاریتم نسبت تراکم فشار با مقادیر پیش بینی شده توسط روش سیکافوس ارتقاء یافته با پارامترهای بهینه، نشان دهنده تطابق بسیار خوب روش تجربی و روش مذکور با الگوریتم فرا ابتکاری WOA می باشد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Optimization of molecular pump by meta-heuristic algorithms: modified Sickafus method
نویسندگان [English]
- Masoud Khajenoori 1
- S. Yousefi-Nasab 2
- J. Safdari 2
- Saba Basiri 3
1 University of Kashan- Faculty of Engineering - Department of Chemical Engineering
2 Nuclear Fuel Cycle Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 11365-8486, Tehran - Iran
3 Isfahan University of Technology
چکیده [English]
It is important to maintain the vacuum in the space between the rotor and the body of a gas centrifuge machine during the gasification and enrichment process. For this reason, the molecular pump is connected on the upper part of the body, which has grooves that when moving particles collide with it, according to the direction of the grooves, they are deflected so that they return to the rotor again. One of the methods of analyzing the gas flow inside the molecular pump is solving the flow equations with the method of Sickafus and his colleagues, which is very useful due to the reduction of calculation time. In this article, four meta-heuristic algorithms have been used to achieve optimal geometric and operational parameters of the molecular pump. The results show that among the meta-heuristic algorithms, the optimization with the humpback whale algorithm (WOA) creates the highest compression ratio for the molecular pump. The average absolute deviation value of the logarithm of the pressure density ratio with the values predicted by the upgraded Sickafus method with optimal parameters shows a very good agreement between the experimental method and the upgraded Sickafus method with the meta-heuristic WOA algorithm.
کلیدواژه‌ها [English]
- Meta-heuristic algorithm
- Molecular pump
- Sickafus method
- Compression ratio
)