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 水力直径 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]
卷期号:269: 126729-126729 被引量:50
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
lin发布了新的文献求助10
1秒前
东山月发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
呼延访彤完成签到,获得积分20
2秒前
szy发布了新的文献求助10
4秒前
聪明飞雪完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
弄井发布了新的文献求助10
7秒前
10秒前
11秒前
完美世界应助佳佳采纳,获得10
12秒前
13秒前
upupup111发布了新的文献求助10
16秒前
华仔应助LIYY采纳,获得10
16秒前
冰美式完成签到,获得积分20
17秒前
17秒前
湘君发布了新的文献求助10
17秒前
情怀应助szy采纳,获得10
18秒前
nenoaowu发布了新的文献求助100
19秒前
21秒前
21秒前
田様应助马文杰采纳,获得10
23秒前
25秒前
111版发布了新的文献求助10
26秒前
27秒前
27秒前
Chiwen发布了新的文献求助10
27秒前
David发布了新的文献求助10
27秒前
GJK完成签到,获得积分20
28秒前
领导范儿应助陈易采纳,获得10
29秒前
Tomice完成签到,获得积分10
29秒前
阔达如松完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
吉祥财子完成签到,获得积分10
31秒前
Tomice发布了新的文献求助10
32秒前
领导范儿应助糖糖采纳,获得10
33秒前
努力努力发布了新的文献求助10
33秒前
34秒前
38秒前
38秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
China's Relations With Japan 1945-83: The Role of Liao Chengzhi 400
Classics in Total Synthesis IV 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3149493
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2800565
关于积分的说明 7840531
捐赠科研通 2458065
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1308242
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 628460
版权声明 601706