利用流固耦合分析的板翅式换热器锯齿型翅片多目标优化

作     者：文键 李科 刘育策 吴孟琛 王斯民 厉彦忠 WEN Jian;LI Ke;LIU Yuce;WU Mengchen;WANG Simin;LI Yanzhong

作者机构：西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51676146) 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2018年第52卷第2期

页      码：130-135页

摘      要：采用数值模拟方法,从流固耦合的角度,对板翅式换热器常用的锯齿型翅片进行了流动、换热和承压能力等综合性能的分析及结构优化。通过分析基于多组参数点计算结果生成的Full2nd-Order Polynomial响应平面,研究了翅高、翅厚、翅距、节距对翅片流动、换热及应力分布的影响。在此基础上,结合响应面和多目标遗传算法,选取j因子、f因子和最大应力作为目标函数,对锯齿型翅片进行多目标优化,提出了3种优化翅片结构,并将初始结构与优化结构进行了对比。结果表明:最大应力位于第1排翅片直角边和隔板相连的部位,翅片节距对换热影响最大,翅厚对流动阻力影响最大,而翅片间距和翅厚对应力影响最大;优化结构3相对于常用结构的热性能因子增加了10.62%,最大应力减少了7.9%。研究结果为板翅式换热器锯齿型翅片的优化设计提供了理论指导。

主 题 词：板翅式换热器 锯齿型翅片 应力分析 响应平面 多目标遗传算法 

学科分类：0810[工学-土木类] 080701[080701] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.7652/xjtuxb201802020

馆 藏 号：203282283...