نشریه علمی پژوهشی روشهای عددی در مهندسی

در دنیای رقابتی عصر حاضر، مشتریان خواهان عکس¬العمل سریع‌تر،¬ قابلیت اطمینان بالاتر و انعطاف¬پذیری بیشتر در تغییر نیازهایشان هستند. این فاکتورها، تولیدکنندگان و ارائه¬کنندگان خدمات را ملزم به پیدا¬کردن راه‌های بهتری برای مدیریت جریان مواد در سازمان‌هایشان، جهت پیشرفت و حفظ بقای خود می‌کنند. در این مقاله به‌بررسی مسئله چند محصولی چند دوره¬ای در یک زنجیره تامین دو¬سطحی؛ شامل چند تولیدکننده و توزیع¬کننده پرداخته شده¬است. با ¬اهداف بیشینه¬سازی سودکل زنجیره و کیفیت محصولات،¬ مدلی جدید برای مسئله ارائه شده-است. با توجه به اینکه روش‌های بهینه¬سازی سنتی، به¬‌آسانی امکان در¬نظر گرفتن بیش از یک هدف در بهینه¬سازی را نمی¬دهند و در عوض روش‌های ابتکاری ابزار کاربرد بهینه¬سازی چند هدفه را به‌آسانی و با کارایی بالا فراهم می‌نمایند و سبب کوتاه¬تر شدن زمان رسیدن به‌ جواب بهینه و یا نزدیک به بهینه می¬شوند، از اینرو بهینه یاب جدیدی مبتنی بر الگوریتم تکامل تفاضلی برای حل مدل پیشنهادی ارائه شده¬است. در بهینه یاب طراحی شده، از مفاهیم اساسی بهینه¬سازی چند هدفه، جهت هدایت عوامل جستجوگر در فضای جستجو به¬‌سمت منطقه بهینه استفاده شده¬است. کارایی الگوریتم پیشنهادی با استفاده از مسائل نمونه تصادفی متعددی با نرم‌افزار LINGO مقایسه شده¬است. نتایج محاسباتی بیانگر عملکرد بهتر الگوریتم پیشنهادی است.

عملکرد پیل سوختی غشاء پلیمری به شدت وابسته به طراحی صفحات قطبی و میدان جریان ایجاد شده در این صفحات است و طراحی مناسب آنها منجر به توزیع مناسب گازهای واکنشگر و دانسیته جریان، مدیریت مناسب آب و حرارت و بهبود عملکرد پیل سوختی می شود. بدین منظور در این مقاله، استفاده از یک میدان جریان جدید به صورت میدان جریان لانه زنبوری با پین های شش وجهی به جای کانال های متداول، پیشنهاد شده است. با ارائه یک مدل سه بعدی، معادلات پیوستگی، مومنتم، بقا اجزا انرژی و بار الکتریکی به همراه روابط سینتیک الکتروشیمیایی در نواحی مختلف پیل سوختی به صورت هم بسته، با یک مدل تک ناحیه ای و به روش عددی حل شده اند و تأثیر میدان جریان لانه زنبوری بر انتقال و توزیع اکسیژن، انتقال آب، توزیع دانسیته جریان، افت فشار و عملکرد پیل سوختی بررسی شده است. ملاک طرح ارائه شده، توزیع یکنواخت گازهای واکنشگر و دانسیته جریان در لایه پخش گاز و لایه کاتالیست کاتد و همچنین ولتاژ و دانسیته توان بالاتر همراه با یک افت فشار نه چندان زیاد ( 25 کیلو پاسکال) است. نتایج نشان می دهند که در پیل با میدان جریان لانه زنبوری، سرعت در ناحیه پین ها تا ده برابر افزایش یافته است که باعث انتقال بیشتر اکسیژن به لایه کاتالیست شده و به دلیل توزیع و شکل مناسب پین ها، توزیع یکنواخت اکسیژن و دانسیته توان را در پی دارد.