高校化学工程学报

2020, (04) 1034-1043

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基于多目标遗传算法的微通道结构优化
Structural optimization of microchannels based on multi-objective genetic algorithm

王江;翟玉玲;姚沛滔;马明琰

摘要(Abstract):

采用多目标遗传算法对圆形凹穴及内肋微通道进行结构优化,根据模拟结果由响应平面近似法构建热阻和泵功的目标函数,然后建立以微通道结构参数为变量的多目标遗传优化的数学模型。由非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ计算得到热阻及泵功的Pareto优化解集,用k-means聚类法对最优解集进行聚类得到4个代表性解,并用强化传热因子评价其综合传热性能。结果表明,热阻和泵功目标函数的多元统计系数R2分别为0.932 9和0.996 6,说明拟合的函数精确度高。采用优化后的通道结构(e1=0.036 8 mm,e2=0.019 3 mm)的温度场分布更均匀,综合传热性能更优(强化传热因子η=1.23)。当热阻较大或泵功较大时,其综合传热效果不如热阻及泵功较均匀时的工况。

关键词(KeyWords): 微通道;结构优化;多目标遗传算法;热阻;泵功

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家自然科学基金(51806090)。

作者(Author): 王江;翟玉玲;姚沛滔;马明琰

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DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2020.04.025

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