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:126
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
Wxj246801发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
2秒前
大水发布了新的文献求助10
2秒前
Nole应助Zg8279采纳,获得10
3秒前
PY完成签到,获得积分10
3秒前
小蘑菇应助何何采纳,获得10
4秒前
350完成签到,获得积分10
4秒前
mz完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
团子团子猪完成签到 ,获得积分10
5秒前
多羊完成签到,获得积分10
6秒前
guo发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
wonhui发布了新的文献求助30
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
Lucas完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
烂漫的晓筠完成签到,获得积分20
10秒前
11秒前
NexusExplorer应助三又一十八采纳,获得10
12秒前
王一卓发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
like完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
颜绯完成签到 ,获得积分10
14秒前
CCClaire完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
科研通AI6.4应助如此采纳,获得30
14秒前
14秒前
14秒前
马丽发布了新的文献求助10
14秒前
Lucas发布了新的文献求助10
14秒前
当代完成签到,获得积分10
15秒前
11完成签到 ,获得积分10
16秒前
cdercder应助我真的服了采纳,获得20
17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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
核安全综合知识2024版 500
Photothermal Science and Techniques 500
The Effective Clinical Neurologist 3ed 500
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 7715071
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9270287
关于积分的说明 20081260
捐赠科研通 7291422
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3298365
关于科研通互助平台的介绍 2452559
邀请新用户注册赠送积分活动 2305838