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申请/专利权人：中国人民解放军海军工程大学
摘要：本发明属于换热器构形优化技术领域，公开了一种基于成本最小的S‑CO2印刷电路板式换热器PCHE构形优化方法，本发明基于构形理论，以无量纲总成本最小为优化目标，采用分段热设计方法，在换热器总体积和换热通道总体积一定的条件下，对PCHE的长宽比和通道半径开展单自由度和双自由度构形设计，探索PCHE几何结构设计与无量纲总成本之间的变化规律，获得PCHE最优构形，并分析了冷热流体质量流率、进口温度和进口压力等参数对最小总成本和最优构形的影响。本发明通过优化PCHE的长宽比和通道半径，可显著降低换热器的总成本，对S‑CO2循环PCHE的制造与应用具有重要指导意义。
主权项：1.一种基于成本最小的S-CO2印刷电路板式换热器构形优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S101：构建S-CO2循环印刷电路板式换热器及分段计算模型；步骤S102：以无量纲总成本最小为优化目标，采用分段热设计方法；步骤S103：对S-CO2印刷电路板换热器的长宽比进行优化；步骤S104：对S-CO2印刷电路板换热器的换热通道半径进行优化；步骤S105：进行S-CO2印刷电路板换热器的双自由度优化；所述步骤二中S-CO2循环印刷电路板式换热器的总成本可计算为：Ctotal＝Cco+Cop式中，Cco和Cop分别为制造成本和运行成本；制造成本Cco为：Cco＝ρmatCmatVmat式中，ρmat和Cmat分别为印刷电路板式换热器材料的密度和单价；运行成本Cop为： C0＝PpumpkpB 式中，ky是换热器工作年限，J为年折现率，Co为每年运行成本，Ppump为泵耗功率，kp为能源价格，B为每年运行小时数，η为泵效率，ρc,ave和ρh,ave分别为冷热流体的平均密度；无量纲总成本为： 式中，Cco,int和Cop,int为换热器初始条件下的制造成本和运行成本，Cco和Cop为当前换热器条件下的制造成本和运行成本；所述步骤五中同时释放长宽比和通道半径两个几何自由度，开展以与R为变量的双自由度构形优化，确定长宽比和通道半径的最佳匹配。
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权利要求：
百度查询： 中国人民解放军海军工程大学 S-CO2印刷电路板式换热器构形优化方法及系统
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