本文關(guān)鍵詞：基于優(yōu)化算法的板翅式換熱器性能研究

  更多相關(guān)文章： 板翅式換熱器 遺傳算法 多目標進化算法 熵分析 評價指標

【摘要】：板翅式換熱器因其具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱效率高等優(yōu)點,在石油化工、交通運輸、機械制造、暖通制冷、航空航天等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。板翅式換熱器中的傳熱及流動相互制約,并且存在流動阻力大、制造及運行成本偏高等問題,因此如何在滿足換熱性能的前提下,實現(xiàn)板翅式換熱器的高效率、輕量化、低成本等指標對于提高板翅式換熱器在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用至關(guān)重要。鑒于此,本文基于優(yōu)化算法分別開展了板翅式換熱器性能的單目標優(yōu)化和多目標優(yōu)化計算。本文介紹了遺傳算法的流程,研究了不同種群數(shù),交叉算子、變異算子對計算過程的影響。介紹了約束條件的處理方法。同時也對多目標進化算法做了一定介紹。給出了算例驗證兩種優(yōu)化算法,為換熱器優(yōu)化建立了基礎(chǔ)。本文介紹了板翅式換熱器的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵部件,分析了板翅式換熱器的流動及傳熱特性,對比分析了三種評價方法,即熵分析法、（火用）分析法、熱經(jīng)濟學(xué)分析法�；谏鲜鲈u價方法,提出了板翅式換熱器的單目標及多目標參數(shù)的優(yōu)化方法,其中單目標優(yōu)化將總熵產(chǎn)作為目標函數(shù)并得到了計算結(jié)果;多目標優(yōu)化將傳熱熵產(chǎn)和阻力熵產(chǎn)、效率和重量、效率和經(jīng)濟指標作為目標函數(shù),并對單目標及多目標參數(shù)優(yōu)化進行了比較。計算結(jié)果表明,采用多目標參數(shù)優(yōu)化的板翅式換熱器在傳熱、流動阻力、重量、成本等方面的綜合性能得到了明顯改善。該研究成果為板翅式換熱器的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用提供技術(shù)參考。
【關(guān)鍵詞】：板翅式換熱器 遺傳算法 多目標進化算法 熵分析 評價指標
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TK172
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景和意義12
• 1.2 板翅式換熱器的特點和發(fā)展12-14
• 1.3 優(yōu)化算法的特點14-15
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述15-18
• 1.4.1 遺傳算法和多目標進化算法進展15-16
• 1.4.2 換熱器性能評價進展16-17
• 1.4.3 換熱器優(yōu)化進展17-18
• 1.5 本文的主要工作18-19
• 第二章 板翅式換熱器原理和設(shè)計方法19-34
• 2.1 換熱器結(jié)構(gòu)19-21
• 2.2 傳熱計算方法21-25
• 2.2.1 平均溫差法21-23
• 2.2.2 效率-傳熱單元法23-25
• 2.3 換熱器特性分析25-29
• 2.3.1 壓降特性25-27
• 2.3.2 換熱表面特性27-28
• 2.3.3 翅片傳熱特性28-29
• 2.4 換熱器評價方法29-31
• 2.4.1 熵分析法29
• 2.4.2 （火用）分析法29-30
• 2.4.3 熱經(jīng)濟學(xué)分析法30-31
• 2.5 板翅式換熱器的設(shè)計31-33
• 2.6 本章小結(jié)33-34
• 第三章 板翅式換熱器的單目標優(yōu)化設(shè)計34-45
• 3.1 優(yōu)化模型34
• 3.2 遺傳算法34-40
• 3.2.1 單目標優(yōu)化模型34-35
• 3.2.2 單目標優(yōu)化算例測試35-40
• 3.3 熵產(chǎn)單目標優(yōu)化40-44
• 3.3.1 優(yōu)化目標40-41
• 3.3.2 參數(shù)設(shè)置41-42
• 3.3.3 計算結(jié)果分析42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 板翅式換熱器的多目標優(yōu)化設(shè)計45-68
• 4.1 多目標進化算法45-47
• 4.1.1 多目標優(yōu)化模型45-46
• 4.1.2 多目標優(yōu)化算例測試46-47
• 4.2 傳熱熵產(chǎn)和阻力熵產(chǎn)優(yōu)化47-54
• 4.2.1 優(yōu)化目標47-48
• 4.2.2 參數(shù)設(shè)置48-49
• 4.2.3 計算過程49-50
• 4.2.4 計算結(jié)果分析50-54
• 4.3 重量和效率優(yōu)化54-61
• 4.3.1 優(yōu)化目標54-55
• 4.3.2 參數(shù)設(shè)置55-56
• 4.3.3 計算過程56-57
• 4.3.4 計算結(jié)果分析57-61
• 4.4 效率和經(jīng)濟性優(yōu)化61-67
• 4.4.1 優(yōu)化目標61
• 4.4.2 參數(shù)設(shè)置61-62
• 4.4.3 計算過程62-64
• 4.4.4 計算結(jié)果分析64-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第5章 總結(jié)與展望68-70
• 5.1 總結(jié)68
• 5.2 展望68-70
• 參考文獻70-73
• 致謝73-74
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號：721048