Multi-objective optimization of elliptical tube fin heat exchangers based on neural networks and genetic algorithm

压力降 热交换器 传热系数 雷诺数 传热 人工神经网络 机械 管壳式换热器 计算流体力学 遗传算法 材料科学 计算机科学 热力学 数学 机械工程 工程类 数学优化 湍流 物理 人工智能
作者
Tianyi Zhang,Lei Chen,Jin Wang
出处
期刊:Energy [Elsevier BV]
卷期号:269: 126729-126729 被引量:112
标识
DOI:10.1016/j.energy.2023.126729
摘要

The application of machine learning based on neural networks (NNs) and genetic algorithm (GA) in multi-objective optimization of heat exchangers is studied. Taking the tube fin heat exchanger (TFHE) as the research object, the inlet air velocity and the ellipticity of tubes are taken as the optimization variables. In order to obtain the optimal heat transfer performance and pressure drop performance, Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation is carried out for different Reynolds based on the hydraulic diameter numbers (150–750) and tube ellipticity (0.2–1). Then use simulation data to train the Back-Propagation neural networks and establish the prediction model of heat transfer coefficient and pressure drop. The non-dominated multi-objective genetic algorithm with elitist retention strategy (NSGA-II) is used to optimize two prediction results of NNs. Finally, the optimal heat transfer coefficient and pressure drop are given in the form of Pareto front. The optimization results show that when the Reynolds number is 541 and the ellipticity is 0.34, the pressure drop of the TFHE decreases 20%, and the heat transfer coefficient is basically unchanged, whose j/f is 1.28 times as much as that of the original heat exchanger.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
明明就发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
MAY发布了新的文献求助10
1秒前
4秒前
xiaobo完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
Lmey完成签到,获得积分10
5秒前
研友_VZG7GZ应助啊哈采纳,获得10
6秒前
6秒前
888发布了新的文献求助10
8秒前
汉堡包应助hxhxhx采纳,获得10
8秒前
葛天丽发布了新的文献求助10
8秒前
淡然葶完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
阳光以松发布了新的文献求助10
10秒前
牛犇完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
阿迪大狮完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
cesin发布了新的文献求助10
12秒前
bkagyin应助阿梨采纳,获得10
12秒前
不打游戏_发布了新的文献求助10
13秒前
11112233完成签到,获得积分10
13秒前
王加通完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
sifvld完成签到,获得积分10
15秒前
Ava应助明明就采纳,获得10
16秒前
云沫嘻嘻完成签到 ,获得积分10
16秒前
一直在么么哒完成签到,获得积分10
18秒前
hxy发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
james发布了新的文献求助30
20秒前
LioraLi完成签到,获得积分10
20秒前
隐形曼青应助cesin采纳,获得10
21秒前
22秒前
寂11完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
我要去看星星完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
葛天丽完成签到,获得积分20
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] 2500
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Concise Introduction to Social Psychology 600
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7437139
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9038597
关于积分的说明 19261507
捐赠科研通 7063242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3237602
关于科研通互助平台的介绍 2400945
邀请新用户注册赠送积分活动 2221471