湿工况下翅片管换热器多目标优化设计

摘要

以传热、流动阻力和质交换引起的最小总火积耗散数和翅片板面积为目标函数,以换热器芯体外形尺寸为优化变量,在给定热负荷的情况下,采用遗传算法对管内外工作流体分别为水和空气的套片式翅片管换热器进行多目标优化.得到总火积耗散数与翅片板面积的最优Pareto解集,分析总火积耗散数与翅片板面积的关系.分别将以上三种火积耗散数两两作为目标函数做多目标优化,对比分析三种情况下的最优解区间.结果表明:总火积耗散数与翅片板总面积以及总火积耗散数中三种耗散因素之间是相互对立的,其变化趋势是相反的.本文引入的湿工况下的质交换火积耗散在总火积耗散中占据约28.5％,比粘性耗散引起的火积耗散大.