主管单位:中华人民共和国工业和信息化部
主办单位:西北工业大学  中国航空学会
地       址:西北工业大学友谊校区航空楼
基于双层遗传算法的飞机燃油热管理系统架构寻优
作者:
作者单位:

1.中航工业沈阳飞机设计研究所 机电系统部;2.哈尔滨工程大学 航天与建筑工程学院

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

V228.1

基金项目:


Optimization of Aircraft Fuel Thermal Management System Architecture Based on a Double-Layer Genetic Algorithm
Author:
Affiliation:

Mechanical and Electrical Systems Department,AVIC Shenyang Aircraft Design Research Institute,Shenyang

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    新型飞机燃油热管理系统换热网络排布情况复杂多样,传统的设计方法依赖于设计人员的经验,而简单的排布形式换热能力不足、燃油热沉利用不充分。针对上述问题,开展飞机燃油热管理系统拓扑架构优化研 究,提出基于等势点思想的燃油热管理架构表征方法,采用深度搜索算法生成燃油热管理系统所有可能的拓扑架构;利用双层遗传算法对拓扑图进行优化,以解决架构数量过多、遍历优化耗时过长的问题。结果表明:相比于采用纯遍历的搜索算法,双层遗传算法的优化速度提升833 倍,6 个子系统总计38 703 种架构花费1.29×103 s 完成计算;优化的架构在保持较高总吸热量下,平均散热方差最小、散热耗油量最小,证明了所提燃油热管理系统拓扑架构优化方法的有效性。

    Abstract:

    The aircraft fuel thermal management system architectures’ arrangement is complex. Traditional design methods use thermal capacity insufficiently and underutilize fuel heat sinks. This paper conducts research on the optimization of the topological architecture of aircraft fuel thermal management systems. A characterization method for fuel thermal management architectures based on the concept of equipotential points is proposed, and a depth-first search algorithm is employed to generate all possible topological architectures of the fuel thermal management system. To address the issue of excessive architectures and time-consuming exhaustive optimization, a dual-layer genetic algorithm is applied to optimize the topological graphs. Results demonstrate that compared to pure exhaustive search, the dual-layer genetic algorithm achieves an 833-fold speed increase, completing the calculation for 38,703 architectures across 6 subsystems in 1.29×103 seconds. The optimized architectures exhibit minimal average heat dissipation variance and the lowest fuel consumption for heat dissipation while maintaining high total heat absorption. This prove the method"s effectiveness.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

刘静,朱麟海,陈闯,何世玉,谭浩天,吕红庆.基于双层遗传算法的飞机燃油热管理系统架构寻优[J].航空工程进展,2025,16(6):193-201

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2025-03-25
  • 最后修改日期:2025-07-21
  • 录用日期:2025-08-25
  • 在线发布日期: 2025-09-23
  • 出版日期: