Optimizacija cijevnog izmjenjivača topline po višestrukim funkcijama cilja

Optimizacija je disciplina numeričke matematike za unaprijeđivanje rada sustava ili procesa da bi rezultati bili najbolji mogući. Optimizacijski algoritmi za zadaću imaju minimizaciju ili maksimizaciju funkcije cilja koja se proračunava simulacijom, uz odgovarajuća ograničenja varijabli. Opisan je koncept optimizacije uz pomoć CFD-a, s uvidom u različite pristupe optimizaciji. Također je dan matematički model toka fluida i prijenosa topline. U radu je optimiran cijevni izmjenjivač topline. Optimizacija se temelji na pronalasku najboljih pozicija cijevi u cilju maksimizacije povećanja temperature i minimizacije pada tlaka fluida. Dan je prikaz povezivanja tri softverska paketa: Dakote (optimizacija), Salomea (generacija geometrije) i OpenFOAM-a (generiranje računalne mreže i rješavanje toka fluida). Sva tri paketa su open source. Opisani su različiti algoritmi za optimizaciju. U slučaju izmjenjivača topline, korišten je MOGA algoritam. Dana su objašnjenja različitih parametara algoritma. Optimizacije su provedene s različitim brojem generacija, veličinama populacija, i različitim stopama mutacije i križanja. Rezultati su dani u obliku Pareto krivulja, te su uspoređeni. Optimizacija metodom težinskih faktora je također iznesena. Ideja je da se pomoću nje generiraju Pareto fronte s ravnomjerno raspoređenim rješenjima. Optimizacije su provedene i rezultati su objašnjeni