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研究生:蔡英豪
研究生(外文):Ying Hao Cai
論文名稱:用基因演算法探討熱交換器設計之研究
論文名稱(外文):The Study of Heat Exchanger Design through Genetic Algorithms
指導教授:謝其源
學位類別:碩士
校院名稱:大葉大學
系所名稱:機械工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:熱交換器基因演算法
外文關鍵詞:Heat ExchangerGenetic Algorithms
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本論文的主要目的為運用Borland C++ Builder 程式語言以及MS-SQL server 資料庫,並加入基因演算法的演算邏輯,撰寫出一套輔助熱交換器設計的系統。在符合空間限制的條件下,在兩萬多種尺寸組合的資料庫內,找出最小熱傳面積的尺寸組合。
本文係將設計殼管式熱交換器所需的數據與理論及經驗公式予以程式化,再加入基因演算法的運算過程。在資料庫選取不同初始族群來做運算,探討不同初始族群的收斂結果。並增加資料庫中的尺寸來比較收斂結果。以目前在此論文中,使用6種參數,在資料庫中有約20000多種的尺寸組合中,以選出1000組的初始族群來做計算為最快速的設計,而平均收斂的時間為9秒。
由本文可知,資料庫的尺寸數目若能較齊全,則能夠利用本文的程式設計出熱傳效率佳的熱交換器。相反的若資料庫的尺寸數目不夠齊全時,則只能在少量的尺寸組合下設計出次佳的熱交換器。雖然資料庫的尺寸數目越齊全,可以得到較佳的設計結果。但是相對的留下基因需要較長的收斂時間。
The purpose of this study is to develop a computer aided heat exchanger design system which provides a user friendly interface, combined with Borland C++ Builder interactive operation mode and MS-SQL extensive database processing capability. The final design will be the one with minimal heat exchanger area within the space constrain.
The heat exchanger design program integrates the related theories, empirical formula, some media’s data and the genetic algorithm. Different sizes of sorting of original sample pool initiates the operation of genetic algorithm. The effect of increase of sample pool is also evaluated .There are six genetic parameters, to form the original twenty thousands sample pool. The most efficient gene sorting group is one thousand, and the calculation time needed toward convergence is 9 seconds.
The completeness of original sample pool is essential for the optimal heat exchanger design. The more sample pool used, the better the exchanger design. However, the more sample will elongate the convergent time as well.
第一章 緒論
1.1 源起
1.2 文獻回顧
第二章 基因演算法
第三章 熱交換器
3.1 熱交換器介紹
3.2 熱交換器種類
3.3 熱交換器的構造
第四章 熱交換器基本理論與數學方程式
4.1 基本理論與假設
4.2 管側流動
4.3 殼側流動
4.4 所需熱傳面積
第五章 系統建置
5.1 Two-tier主從式系統架構
5.2 字串編碼與解碼
5.3 運算過程
5.4 程式系統
第六章 結果與討論
第七章 結論
7.1 本文結論
7.2 未來工作方向
參考文獻
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