管壳式换热器优化的遗传算法及变量分析

摘要

基于强制对流的计算公式、贝尔-台华法分别计算了管壳式换热器管程、壳程的传热系数及压降,并引入遗传基因算法建立数学模型,以传热有效度为目标函数,对换热器进行优化设计.研究表明,管束按30°排布的传热有效度最高,总费用也最高;90°排布的传热有效度次之,所需总费用最低,45°排布的传热有效度最低,但总费用高于90°排布.增加管径使传热有效度增大,总费用减小;增加管心距使传热有效度先增大后减小,总费用降低;增加管长使传热有效度增大,总费用增大;增加管数使传热有效度增大,总费用先减小后增大;增加折流板切割率、折流板间距使传热有效度减小,总费用降低.