机械工程学报

作者：万启航, 何柏岩, 聂锐, 王国彪, 杨建坤

单位：1. 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室 天津 300354;2. 天津大学浙江国际创新设计与智造研究院 绍兴 312099;3. 中海油能源发展装备技术有限公司 天津 300457

关键词：管路布局,传递矩阵法,多目标优化,遗传算法；

基金：国家自然科学基金资助项目(52175027,52175242)

针对液化天然气(Liquefied natural gas,LNG)加气站管路具有常温安装,低温、内压、大范围温度波动下运行的特点,为降低管路建设与运行成本、提高安全性,提出了一种基于非支配解排序多目标遗传算法的LNG管路布局优化设计方法。该方法通过引入传递矩阵法建立简化模型,实现对管路受力变形情况的快速有效分析,进而可对管路进行综合评价。为了在符合工程规则的前提下完成最小化长度、弯头数、流阻损失以及受力变形的管路布局,基于遗传算法建立了LNG管道优化模型,使用多目标优化方法得出了在路径短、能耗低、安全性高等方面达到帕累托最优的布局方案。最后,在不同工况下对优化所得管路布局方案进行热-结构耦合分析,以确保其能够安全可靠运行,并验证该方法的正确性及有效性。

来源：2022年第22期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2022年第22期