关键词:
搅拌釜
计算流体力学
人工神经网络
第二代非支配排序遗传算法
优劣解距离法
摘要:
【目的】基于已开发的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)-人工神经网络(artificial neural network,ANN)数据预测模型,利用反映不同决策者偏好的多准则决策方法,针对性地解决搅拌釜在不同工业应用中能耗和搅拌效率的均衡需求和特定偏好需求问题。【方法】利用第二代非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGAⅡ)对CFD-ANN数据预测模型的预测结果进行优化,得到Pareto解集;分别通过熵权法和主观权重对各变量的影响分析确定目标权重占比,并针对不同工业应用场景,利用多准则决策从Pareto解集中选择相应的最优解。【结果】通过优化均衡最优解Opt1,与基础案例Base case相比,能耗降低52.49%,流体混合程度提升1.35%,悬浮均匀性提高72.31%;偏好功率准数Np的最优解降低功耗86.5%,偏好流量准数Nq的最优解达到Pareto解集中的理想状态,偏好σ的最优解将固体浓度标准差降低至Base case的9.93%的同时,也能优化能耗。【结论】基于决策者偏好的多准则决策方法在平衡多个相互冲突的目标方面是有效的。