一种空温式低温星形自增压汽化器的轻量化设计

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文章针对一种低温液体储罐自带的汽化器,根据所满足的热量平衡、几何尺寸要求以及每根星形翅片管上平直翅片数目要求等约束条件和,以汽化器总质量最小为目标函数,建立了一个以汽化器几何尺寸参数和翅片数目为优化变量的混合整数非线性规划模型(MINLP问题)。利用分支界定法求解该优化模型,可以得到不同工况下汽化器的最优几何结构。计算表明,在设计工况下,优化后的汽化器质量相对初始设计以往减轻25.3%,这表明优化设计能有效减少汽化器质量。本文也讨论了环境温度对气化器几何尺寸和总质量的影响,在汽化要求一定时,随着环境温度的增加,所需汽化器的总设计长度和总质量以及翅片管的数量都逐渐减小,并与环境温度之间呈非线性关系。
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