多股流板翅式换热器具有结构紧凑、质量轻和传质效率高等优点,已在航空航天、石油化工、电子、原子能、动力机械、冶金及制冷等领域得到广泛应用。其通道排列的设计是影响换热器换热效率和结构的关键。但是多股流板翅式换热器的通道排列的方案数会随着流体数目和通道数的增加而成指数型增长,因此采用传统的基于经验的试凑法工作量很大,且难以得到最优的通道排列。因此本论文提出基于传热机理,分别以累积热负荷均方差和传热面积为目标函数,建立通道排列的数学模型,并用遗传算法进行求解的新方法。主要的研究内容和进展如下：(1)基于通道累计热负荷均方差的多股流板翅式换热器通道排列柔性优化设计首先,建立了通道累计热负荷均方差为目标函数的线性规划数学模型；然后,提出考虑多股流板翅式换热器实际运行中参数和外部条件等不确定因素的影响,引入柔性设计思想；最后提出遗传算法进行通道排列柔性优化设计的方法,运用遗传算法获得几个主工况点的最优通道排列,将这几个最优通道排列整合成一个通道排列,并通过微调方法进行调优,获得满足板翅式换热器柔性设计的要求的优化通道排列。(2)基于定性尺寸的多股流板翅式换热器通道排列优化设计。首先,基于多股流板翅式换热器的传热机理,以定性尺寸为主要变量,建立了以传热面积为目标函数的非线性规划数学模型；然后,提出温焓图法计算多股流板翅式换热器平均传热温差的方法,改进了传统的对数平均或算术平均温差法不能考虑到所有的热、冷流体温度的不足；最后提出利用适应的改进遗传算法进行优化求解,且在较短时间内实现了较大规模的多股流板翅式换热器的通道排列优化设计。(3)提出了适应于通道排列优化设计问题的求解遗传算法。遗传操作和编码方案密切相关,编码方案直接影响了算法性能和搜索效率。基于一种新的可行编码方式,即序列数法编码,它可以保证个体间进行交叉,个体产生变异的时候,每股流体的固定通道数保持不变,避免了普通的实数编码产生非法后代,进而导致算法搜索效率严重降低的问题。