型，并通过实例计算证明了方法的可于性和优越性。　　关键洲换热器；多目标模糊优化换热器作为热力系统的个组成部分，其设计目标是在完成热力系统给定的传热任务的条件下，具有*小的投资费用和运行费用。通常的设计原则是投资少换热能力大压降小，这里的少大小都是模糊的概念，设计者无法给出它们的确切边界，这是典型的模糊多目标优化问。由于各目标之间的相互矛盾性和关系的不确定性，要使各目标同时达到*优是很困难的，要找到个适合解必须依赖设计者的主观判断。利用工程结构模糊优化理论，将标函数模糊化，采叫线性加权法将多标转化为单目标，建立单目标模糊数学规划模型，可使得各目标的综合评价*优。　　1多目标模糊优化模型的建立多目标纟1构优化问的般形式为求，使得幻，为设计变量。分别为设计变4的厂限。　　因此。多目标，优化模型包括目标函数的确定设计，的选择和约束如巾的确定3个方面。　　1.1设计变量的选择对壳管式换热器，设热介质在壳利冷介质在管内流动，其冷热介质的热工参数共有6个，即热冷力系统热力设备的优化设计及其节能方面的教学和研宄。　　质的流钻；1.；热介质的进出1盟度，1.，2冷介质进出温度，4.将符程数〃和管壁厚度8作为己知值，则壳管式换热器结构参数共有7个，即换热管外径管间距甸管程长度1折流板1距召折流板开口总管数。筒壳师从。　　在这13个参数中，有些参数并非完全独立的变景，而是迎过过程物理方程和结构方程相互关联的，这些方程包括能玷平衡方，传热方程结构方程，分别为热介质和冷介质的比热容。1为传热系数为换热器的对数平均温差。　　另外还有些参数是由换热系统的外部联系条件所规定的，如己知61.这样该系统的独立变量个数自由度为6个。它们可以是6.5认，0中的6个，山能景方程可知在。4中只能仃个独立变*结构方程中的4个变量只能取2个作为设计变量，因此管壳式换热器优化设汁的设汁变量可，为1.2目标函数的确定壳管式换热器的设计原则是投资少压降小换热能力大，所以选换热面积4压降么户包括管程压降和壳程压降么户与传热单元数町，为目标函数，令3=，可构建这3个模糊目标函数的隶属函数如下管，面换热系数为密度；为管程介质普朗特数；4为管程流体动力粘度4为管程流体流速。且采用线性加权方法可将此3个模糊目标转化为单目标，令其中，斤为受热面总管数为管程冷介质流量山式1十算而灶壳程而换热系数密度；丹。，为壳程介质普朗特数为壳程流体动力粘度；为壳侧当量直径；4为壳程流体流速，采用以下计算公式=1.权重可根据具体设计要求取不同的权值，使各目标函数之间的地位不等同。这里设换热面积*重要，压降次之换热能力再次之其权值分别为爪。3，根据归化条件可求得0=77！。=换热器的基本理论，换热面积流动压降和传热单元数3个目标函数的基本计算公式如下〃，夂1传热面积以换热管外径山计，GIP，Cp，st12对弓形折流板，有2流动压降计算管程流动阻力压降不计进出口阻力时，对无相变的逆流壳管式换热器，其对数平均温差为壳程流动阻力压降不计进出口阻力为，墀戌1系数厂为入也如耶爪1加6此对弓形折流板，壳柠流动力系数6为符程长度人和折流板间距共同确定。　　3传热，效度的计算传热单7数1工代换热器换热能力的大小。1汁算公式为小流体的热容*。　　2.3约束条件的确定约束条件必须依据具体的换热器结构和换热介质来确定。现以船用壳管式滑油冷却器为例来说明。　　在这种逆流换热器中，热介质滑油在壳程中流动放热，冷介成海水迮管内流动受热。其约束条件乜牯以下几方面。　　海水出口温度限制为避免海水因进出口温度过大而产生过多的析晶污垢，增加维护费用，股代进出口温差不超过2，34，但温差入小又会使换热面积过人，投资费增人，同时出口水温必须比热流休进口温度低50以上，以保证定的传热温，故，23.即有流速限制为防止换热器闪流速过小形成过多的污垢和防止速流动对管欺的冲刷及压降过大，对船用滑油冷却器般要求，0.441.0ms；0.4w1.2ms，JP压降限制为降低换热器的运行费用，滑油冷却器滑；通道的容许报降为10，1001.而冷却通道的压降为80逆314，即41结构尺寸限制〃折流板汗口角1般取2折流板间距5般不小于筒壳直径的1叉不大于筒壳直径。换热管间距。，般取1.3；外换热管径和换热管长般取标准系列，这样可减少换热器制造费用和运行维修费用，海水换热管衫用铜介金管，管径标徘系列多利6，1.5，和3爪，可分割成1.512，3爪和6瓜几种。　　3实例计算现要求为某海船柴油机设汁台滑油冷却器，其给定条件为滑油流量61=66，131进出口温度分别为4512=400，根据船舶航行水域条件取海水含盐量为30进口水温为3=330.　　报据滑汕冷却器的传热系数的推荐，值范23052，戌及换热温差范锾1经计算得换热血枳的变化范围为，1371.00，6值的变化范1；为0.6，3.7.这样克管式滑油冷却，的多私投糊优化计律模吧可达为优化计算结果为将优化计算值圆整后与常规设计值比较，1所列。　　参数常规设计值优化值由计算结果可看出，模糊优化值与常规设计值相比，3个目标函数中除壳程压降增大外，其他各项均明显优于常规设计值，尤其是换热面积和管程压降分别下降了33和64.而设标综合评价值提高了55，即对综合设计目标的满意度提高了55.尽管壳程压降，大了，但船用滑油循环泵的压头通常是按主柴油机润滑油道的压降来确定的。其，位按船舶纽造规范推为294，392；14，故，咀麟的增大对换热，际通费用的影响并不大。而且在上述优化设计模型中，若适当增大设计目标中项的权重，也可进步降低壳程压降。　　4结论通过上述分析及计算实例可得出如下结论。　　通过实例计算结果可看出本文所建立的壳符式换热器多标梭糊优化梭型是正确的，将多目标模糊优化设计理论用于壳管式换热器的优化设计圮1应用优化技术结合模糊数学的理论方法，使模糊的设计目标定量化，既反映了换热器结构参数的内在联系和相互制约关系，也考虑了设计人员设计目标权重系数的确定3个方他来反映以此为依据建立壳管式换热器的模糊多标优化松型。并求得其*优解。可获得更符合客观实际，综合评价效果好的设计结采。根据具体的设汁要求，设者可选取不同的目标函数和不同的权值，设计结果会发生不同程度的变化。上述设计方法具有较好的实用性和较大的灵活性。　　1钱颂文。换热器设计手册肘。北京化学工业出版社。　　2任汗通。化1贤。热1手玢。北京机械1；业出版tt.2002.　　史美中，王中铮。热交换器原理与设计南京东南大学出版社。2002.791.　　轮机1程尹册〉编杳会。轮机1程手01中以。北京人民交通出版社。1993.14471505.　　朱树文。！沿舶动力装。设理〃设讣1.北京15防工刘扬松。李文方。机械设计的校糊学方法。1.北京机L71陈举华。机械结构模糊优化设计方法。北心机械