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中冷器优化设计模型探究

     对于进化算法的改进方法以及将改进算法与性能校核程序结合是创新点,同样也是难点所在。本文首先提出中冷器优化设计模型,确定优化目标、优化变量及性能校核约束程序;其次,对SGA、Alopex算法及改进Alopex算法进行介绍,突出进化算法改进思路,将改进算法与性能校核程序结合,确定改进优化算法步骤;最后对优化结果进行比较并得出结论。

    中冷器优化设计模型。在高温条件下运行的板翅式换热器,为了增大传热面积,势必要增加翅片接触面积,然而接触面积的增加意味着中冷器两侧压降及中冷器质量的增加。为此,螺杆机组在设计时需要找到质量、效率及热侧压降的最佳匹配点。在设计时着重考虑在中冷器两侧压降以及中冷器的效率允许的前提下,尽量减少中冷器的重量。即以中冷器质量为优化目标,以尺寸参数为优化变量,以效率和热侧压降为约束条件的优化问题。
    芯体是板翅式换热器的核心部分,故本文只将芯体尺寸变量作为优化变量。对于隔板厚度及气液两侧的翅片厚度只需要满足强度校核即可,在此不作为优化的决策变量。而中冷器的压力流量温度等输入输出条件借鉴WR-21和工程设计经验,在优化过程中作为常量不做改变。选取板翅式换热器,翅片形式为平直型,冷热两流体采用叉流形式,冷侧液体为乙二醇水溶液,热侧为高温空气。