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:
Online Access:https://www.sciengine.com/doi/10.11889/j.0253-3219.2025.hjs.48.240329
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author 赵 梓炎
温 从义
赵 鹏程
刘 紫静
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description 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。
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