基于贝叶斯优化<bold>GPR</bold>模型的<bold>PCHE</bold>流动传热性能三维降阶分析方法

基于贝叶斯优化<bold>GPR</bold>模型的<bold>PCHE</bold>流动传热性能三维降阶分析方法

印刷电路板式换热器（Printed Circuit plate Heat Exchanger，PCHE）具有高效紧凑的换热特点，但基于有限体积法（Finite Volume Method，FVM）开展PCHE流动换热性能分析效率较低、不易开展优化计算。本文将本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition，POD）、截断奇异值分解（Truncated Singular Value Decomposition，tSVD）与高斯过程回归（Gaussian Process Regression，GPR）相结合构建融合场降阶模型，提高对三维模型的分析优化效率。以梯形PCHE...

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Main Authors: 赵 梓炎, 温 从义, 赵 鹏程, 刘 紫静
Format: Article
Language:zho
Published: Science Press 2025-06-01
Series:He jishu
Subjects:
印刷板式换热器
高斯过程回归
奇异值分解
本征正交分解
模型降阶
Online Access:https://www.sciengine.com/doi/10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.240329
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Description
Summary:印刷电路板式换热器（Printed Circuit plate Heat Exchanger，PCHE）具有高效紧凑的换热特点，但基于有限体积法（Finite Volume Method，FVM）开展PCHE流动换热性能分析效率较低、不易开展优化计算。本文将本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition，POD）、截断奇异值分解（Truncated Singular Value Decomposition，tSVD）与高斯过程回归（Gaussian Process Regression，GPR）相结合构建融合场降阶模型，提高对三维模型的分析优化效率。以梯形PCHE为研究对象，通过拉丁超立方抽样与Fluent软件生成少量样本数据构建降阶模型，并用降阶模型预测新工况下PCHE流动传热特性与整体性能。结果表明，融合场降阶模型能高效分解高秩矩阵，且能较为准确地预测梯形PCHE多物理场分布，对于PCHE的温度场与速度场，样本空间内新工况的均方根误差为1.5×10<sup>-3</sup>，样本空间外新工况的均方根误差为6.2×10<sup>-3</sup>，且计算效率提升了270倍，但该模型对PCHE整体性能的预测效果较差。融合场降阶模型对以后的优化分析工作有一定的参考意义。
ISSN:0253-3219

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