家电科技 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (4): 80-85.doi: 10.19784/j.cnki.issn1672-0172.2026.04.012
马军义1, 颜利2, 战杰1, 秦永信2, 王冰2, 薛琪2
Ma Junyi1, Yan Li2, Zhan Jie1, Qin Yongxin2, Wang Bing2, Xue Qi2
摘要: 传统仿真和实验试错的方法无法满足现在对换热器极致性能和极致成本的需求,需要在合理范围内找到唯一最优翅片尺寸方案。通过CFD模拟结合NSGA-Ⅱ优化算法,对5 mm管翅式换热器的翅片进行优化设计,采用全新设计的5 mm翅片换热器可以实现7 mm翅片换热器相同的换热量,且成本降低23.4%。根据仿真结果分析,对于任意目标换热量,都存在最低成本方案,且对应的管间距、片宽尺寸是唯一的。根据5 mm翅片管换热器的实验测试结果,换热量的设计误差在2%左右。通过建立换热量和最优管间距、最优片宽的关联式,可快速确定最优翅片尺寸,并避免反复仿真、实验,在缩短设计周期的同时达成最优方案。
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