基于遗传算法的多流程板翅式换热器优化研究

发布时间：2021-06-11 02:22

　　板翅式换热器由于换热效率高、结构紧凑、体积小、质量轻、适应性强等优点,常被用作航空发动机滑油系统中的燃-滑油换热器,其主要作用是冷却滑油,同时预热燃油。目前,航空发动机正朝着大推比、大空域、高安全性、长寿命、低运营成本的方向发展,这对滑油系统性能提出了更高的要求,而作为滑油系统的三大功能部件之一,燃-滑油换热器也面临着更高的挑战。首先,本文利用遗传算法对错位翅片进行了结构优化研究,以翅片结构参数（翅片高度h、翅片长度l、翅片间距s、翅片厚度t）为设计变量,翅片传热因子j、摩擦因子f和JF因子为目标函数进行优化计算,得到了不同目标函数下翅片的最优结构配置。在此基础上,讨论了翅片单结构参数和组合结构参数（s/h、t/l和t/s）对翅片性能的影响,并分析了各目标函数对各个结构参数的敏感程度。结果表明:传热因子j对s变化最为敏感;摩擦因子f对l和s的变化比较敏感;JF因子对s的变化最为敏感;此外,摩擦因子f对s/h和t/l的变化比较敏感;JF因子对t/s的变化也比较敏感。然后,利用遗传算法对多流程板翅式换热器进行了结构优化研究,以翅片结构参数为设计变量,芯体结构重量、传热熵产单元数、压力熵产单... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

常见的翅片型式

错位翅片结构示意图

图 2.2 换热器示意图翅片个数换热器长度 L，换热器设计一般采用多流程结见式（2-3），翅片个数计算见式（2-4）。W ( n 1) b'wn +=

【参考文献】：
期刊论文
[1]板翅式换热器新型翅片换热特性数值模拟研究[J]. 缪洪康,陈玉爽,吕刘帅,王纳秀.  核技术. 2018(10)
[2]基于流动和传热引起的熵产对螺旋板式换热器的多目标优化[J]. 李闯,黄跃武.  制冷与空调(四川). 2017(06)
[3]机载三股流板翅式冷凝器数值计算与实验研究[J]. 李俊,蒋彦龙,王瑜,孟二林,李翠敏.  南京航空航天大学学报. 2017(03)
[4]航空涡轮发动机现状及未来发展综述[J]. 焦华宾,莫松.  航空制造技术. 2015(12)
[5]车用锯齿型翅片散热器空气侧性能研究[J]. 王瑞,王义春,冯朝卿.  热科学与技术. 2013(04)
[6]低温空气制冷系统中板翅换热器性能实验研究[J]. 李广甫,郭宪民,张中芳.  低温与超导. 2013(06)
[7]多孔介质模型在板翅式换热器数值模拟中的应用[J]. 朱冬生,毛玮,蓝少健,张鸿声.  流体机械. 2012(04)
[8]大间隙锯齿翅片的传热流动特性[J]. 周国晗,凌祥,彭浩.  南京工业大学学报(自然科学版). 2010(04)
[9]板翅式换热器空气冷却侧传热性能的数值模拟[J]. 施晨洁,陈亚平,施明恒.  工程热物理学报. 2007(04)
[10]锯齿翅片的传热与阻力性能试验[J]. 董军启,陈江平,陈芝久.  化工学报. 2007(02)

博士论文
[1]氦制冷机中板翅式换热器的传热流动及优化研究[D]. 蒋庆峰.中国科学技术大学 2018
[2]锯齿型错列翅片冷却器的传热、阻力及工艺特性的研究[D]. 郭丽华.上海交通大学 2007

硕士论文
[1]错位翅片结构对其换热性能影响的数值研究[D]. 齐思琪.哈尔滨工程大学 2018
[2]车用热交换器翅片几何结构优化的数值研究[D]. 葛玮.重庆大学 2016



本文编号：3223610