序列数编码的遗传算法柔性优化多股流板翅式换热器通道排列
本文关键词:序列数编码的遗传算法柔性优化多股流板翅式换热器通道排列 出处:《化工进展》2016年05期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:实数编码的遗传算法在优化多股流板翅式换热器通道排列中进行个体间交叉、变异操作后,存在无法保证各流体的通道数恒定不变的问题。对此,以通道的热负荷累积均方差为目标函数,建立通道排列的优化模型,提出基于序列数编码方式的改进遗传算法进行多股流板翅式换热器通道优化设计,实现了个体间交叉和变异遗传操作。对一包含4个流股57个通道的板翅式换热器通道排列进行优化,并通过多工况点设计对系统柔性进行分析。结果表明:本文优化设计方案的累积热负荷均方差为3562.9W,比文献经验值小2.7%,相比于实数编码遗传算法得到的结果,减少了15.1%,且累积热负荷在零线上下均匀波动。文章表明序列数编码的遗传算法增加了遗传算法种群中个体的多样性,提高了搜索效率具有更好的全局搜索能力。
[Abstract]:The real coded genetic algorithm can not guarantee the constant number of fluid channels when optimizing crossover and mutation operation of multi-channel plate fin heat exchanger. In this regard, taking the heat load cumulative mean square error of the channel as the objective function, an optimization model of channel arrangement is established, and an improved genetic algorithm based on sequential number coding is proposed to optimize the channel design of multi flow plate fin heat exchangers, which achieves the genetic operation of crossover and mutation among individuals. The channel arrangement of a plate fin heat exchanger with 57 channels of 4 flow shares is optimized and the system flexibility is analyzed by the design of multiple working conditions. The results show that the mean square error of cumulative heat load of the optimized design is 3562.9W, which is 2.7% less than that of the literature experience. Compared with the real coded genetic algorithm, the results of the proposed algorithm are reduced by 15.1%, and the accumulated heat load is evenly fluctuated on the zero line. This paper shows that the genetic algorithm of sequence number coding increases the diversity of the individual in the genetic algorithm, and improves the search efficiency with a better global search ability.
【作者单位】: 大连理工大学精细化工国家重点实验室膜科学与技术研究开发中心;
【基金】:国家自然科学基金(21206014,21125628) 中央高校基本科研业务费专项基金(DUT14LAB14) 中国石油化工股份有限公司资助项目(X514001)
【分类号】:TK172;TP18
【正文快照】: 板翅式换热器(PFHE)结构紧凑、体积小、热效率高,在制冷、石化、空分、航空航天、工程机械和超导等工业领域中普遍应用[1-4]。通道排列设计是严重影响多股流PFHE热效率和换热效果的关键因素[5]。实验表明,在保持其他操作条件不变的前提下,通过合理设计通道排列方式,PFHE的换热
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,本文编号:1346484
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