超结构换热器网络综合优化的遗传模拟退火算法+Ⅱ遗传模拟退火算法及应用研究.pdf

中围T程热物理学会 传热f皇质学 学术会议论义 编0：063229 超结构换热器网络综合优化的遗传／模拟退火算法 一II．遗传／模拟退火算法及应用 温卿云8罗行8’+马虎根8杨杉杉b陈德珍6 ‘．1：海理T人学热1：程研罗‘所．1：海200093 6H济人学热能1筘f境T程研究所。I：海200092 牛Tel：021E．mail：xingluo@usst．edu．ell 摘要：现代优化算法生葵何禁忌有哪些信誉好的足球投注网站算法、遗传算法、’模拟退火算法和人丁神经嘲络算法。相：实际|1： 程中，遗传算法和模拟退火算法常常{}!c运用于换热器嗍络综合优化的设计过程并取得了／{：少成采。奉 文采用第1部分所提jlj的通用解方法对超结构换热器网络进行热力计算，fj．效地降低J，对计算机内存 性能的要求：结含现代优化算法中的遗传算法、模拟退火算法和传统算泫中的瞎了爬山优化算法，¨ 时弓l进丫精英策略和结构变异策略，对超结构换热器嘲络进行综含优化，得到问题的令局最优解，最 后运用该方法于几个实际应用实例中并取得比文献也好的结果。 关键宇：遗传／模拟退火算法超结构换热器网络综合优化精英策略 1．引言 随着20世纪80年代初期禁忌有哪些信誉好的足球投注网站、模拟退火、遗传算法和人：I：神经网络算法的兴 起，科学：【：作者对这些算法的模型、理论和应删技术等一系列问题进行着深入的研究， 并将这些算法称为现代优化算法【lJ。而换热器网络综合优化问题白提出至今一直是国内 外研究的热点。冈此，近年米这些现代优化算法也被运用丁解决换热器网络综合优化问 题，并取得了一系列的成果。 Grime等人t21设计了专家系统用以解决换热器网络综合问题，利，H推理技术可以得 剑最小公伟j：j-程消耗；高维平等人pJ通过给山合成最优换热器网络时物流匹配换热的规 分别提出了采朋遗传算法、遗传／模拟退火算法币¨禁忌有哪些信誉好的足球投注网站算法来对换热器网络进行综 合优化，并都取得了成功。 在第1部分，我们对罗彳亍等人[71提ii：的超结构换热器网络通；{{解方法进行改进，针 对分级超结构换热网络通过矩阵运算简化该方法，使其降低对计算机内存的要求，从而 可州以计算较人规模的换热器网络。本文运Hj该改进的通J1J解方法建立了分级超结构换 热网络综合的数学模璎，并结合现代优化算法中的遗传算法、模拟遐火算法年}l传统算法 中的瞎子爬山优化算法对分级超结构换热网络进行综合优化，同时引进精英策略利结构 变异策略，以得剑全局最优解，最后逛川该办法太解决儿个实际应J|j问题。 2．遗传／模拟退火算法 遗传算法怂一种借缝生物羿『1然选抒用lfI然遗传机制的随机、，话度=}i：{j：、rl通成搜 索篼法僻I。它先随机地，’，：生一纰仞始解，然后对这些解进行选抒、交义和变异二：种遗传 1686 操作，不断地这样迭代，逐步改进当前解，．1’r．至fl最后有哪些信誉好的足球投注网站剑全局最优解或满意解为I}：。 模拟_退火算法模拟了金屈lI}4体的退火过科，它从一个给定初始解出发，应Ⅲ产生机制和 接受准则，不断地将f-j前结构的解转变为邻近宝M；』的解，“剑找剑J_部最优解或满意解 为J卜。 ． 本文将遗传算法和模拟退火算法结合，Ⅲ以对超结构换热器网络进{j：综合优化设 计：首先随机地产生-．皇tt解(即为一种群)。然后对这组解先采川传统的爬山优化算法 和模拟退火算法进行初步优化，佴对它采川选择、交义和变异j种遗传操作，，产生一个 子种群，接着再对这个：f种群采HJ传统的爬山优化算法和模拟退火算法进行优化，然后 进行第二代的遗传操作，这样不断地迭代，最终得剑换热器网络的最优解。其中，遗传 算法以换热器的传热面积、热流体的热容流率和冷流体的热释流率为基冈，采川浮点数 编码方式，以换热器网络的年度支出费川为目标函数，遗传操作中，采J{j了二进制、十 进制和环形二进制三种交义方式；模拟退火算法中，先将个体充分发散成“虚拟个体”， 然后以Metropolis接受准则接受该“虚拟个体”。 除