基于多目标算法集热/蒸发器微通道结构优化

摘要：

为提升微通道集热/蒸发器流动与传热性能,该研究通过多目标算法对集热/蒸发器微通道孔结构进行优化.首先,建立集热/蒸发器流动传热耦合模型,通过试验验证模型准确性;其次,采用响应曲面法拟合集热效率和压降的目标函数,建立以微通道集热/蒸发器结构参数为变量的双目标优化模型,并通过多目标粒子群优化算法得到集热效率和压降的Pareto 优化解集,用 K-means 聚类算法对优化解集进行分类;最后,采用不同季节典型工况试验数据确定最佳微通道孔结构尺寸.研究结果表明:集热效率和压降目标函数的决定系数R2分别为0.995和0.999,拟合精度高;孔长、孔宽及孔间距对集热效率和压降影响显著;最终确定孔长1.27 mm、孔宽1.53 mm、孔间距0.39 mm为最佳微通道孔结构尺寸,与原结构相比,集热效率平均提高了 8.29％,压降平均降低了 11.05％.此方法提供了一定工况范围的优化解集,提升了微通道集热/蒸发器流动与传热性能.

关键词：集热/蒸发器、太阳能、热泵、微通道、结构参数、多目标优化

所属期刊栏目：39

分类号：S26;TK11(农业建筑)

资助基金：国家自然科学基金;山东省研究生导师指导能力提升项目;山东科技大学研究生导师指导能力提升计划项目

在线出版日期：2023-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：86-94