基于遗传算法的三叶孔板换热器优化设计.pdfVIP

基于遗传算法的三叶孔板换热器优化设计 古 新。潘国华。刘敏珊。王永庆 (郑州大学 热能工程研究中心，河南 郑州 450002) 摘 要：通过Matlab软件，用遗传算法对三叶孔板换热器进行了传热性能优化设计研究。基于单 目 标和多目标遗传算法，选取火积耗散数和总成本作为 目标函数，然后编程运算。结果表明：通过优 化设计，三叶孔板换热器的有效度增加，泵功减小，热容流量比减小；在相同有效度情况下，多 目标 函数优化后的泵功比单 目标函数减小了近 13．7％，说明多 目标函数优化比单 目标优化的结果更有 优越性；多目标函数优化更具有灵活性，其得到的Pareto解可供多角度选择。 关键词：三叶孔板换热器；遗传算法；多 目标优化；火积耗散数；总成本 中图分类号：TH122；TE965 文献标识码：A 文章编号：1001—4837(2013)07—0012—06 doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2013．07．003 OptimalDesignofTrefoil—-baffleSupportHeatExchanger BasedonGeneticAlgorithm GU Xin，PAN Guo—hua，LIU Min—shan，WANG Yong—qing (ThermalEnergyEngineeringResearchCentre，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China) Abstract：Theheattransferperfomr anceoptimizationoftrefoil—-bafflesupportheatexchangerwascarried out，byusinggeneticalgorithm whichpossessastrongglobal optimizationability．Basedonthesingleob- jectivenadmulti—objectivegeneticalgorithm，thefivevariablesnadtheconstraintconditionsweredeter- minedtocomputehteresultsoftheobjectivefunctions，enrtansydissipationnumberandtotalcosts，by writingprograms．Th eresultsshow thattheeffectivedegreeofheatexchangerwasincreased，thepump powerandtherateofheatcapacityflowwerereducedbyoptimizationdesign．Pumppowerofmulti—ob— jectiveoptimizationwasreducedabout13．7％ thanthatofsingleobjectiveoptimization．Somulti—objec— tivefunctionoptimizationhasmoreadvantages．Moreover，theParetosolutionhas moreflexibilitythansin- gleobjectivefunctionoptimization，itcanbechosenbydesinger． Keywords：rtefoil—bafflesupport；geneticalgorithm；multi—objectiveoptimization；entrnasydissipation number；totalcost 。引言 譬螽蓑 嚣 茎 随着社会的快速发展，能源问题涉及到了社 经济收益、保护环境等方面，都表现出了很大优 基金项 目：国家自然科学基金 第30卷第7期 压 力 容 器 总第248期 势 13。三叶孔板换热器是压水堆核岛装置 中的 化算法，这种方法克服了NSGA—I1中的一