基于遗传算法的板翅式换热器优化策略

作者：张帅; 欧阳峥嵘^*

来源：工程热物理学报, 2021, 42(11): 2919-2925.

• 板翅式换热器
• 遗传算法
• 优化
• 熵产
• 耗散

换热器的传热温差与阻力压降是一对相互矛盾的参数。在低温板翅式换热器设计中需要对换热器结构及翅片进行优化,使传热温差与阻力压降达到最优。在约束条件范围内换热器与锯齿形翅片的几何参数可能是连续的或离散的。本文利用基于基因遗传算法的优化方法对其进行计算,分别利用SEGA算法进行单目标优化分析,利用NSGA Ⅱ算法进行多目标优化分析。为了避免"熵产悖论",在单目标优化中分别采用修正熵产数与耗散数最小作为适值函数,而在多目标优化中分别以换热器的传热温差及阻力压降造成的修正熵产数与耗散数最小作为适值函数,并利用TOPSIS(优劣解距离法)策略在Pareto解中得到最优解。结果表明,单目标优化中以修正熵产数或耗散数为目标函数具有相同的优化效果,而多目标优化的结果更具针对性,以修正熵产数与耗散数为目标函数分别对压降及传热温差有更好的优化效果。

• 单位
  中国科学技术大学; 中国科学院