基于智能優(yōu)化算法的飛機(jī)座艙環(huán)境設(shè)計(jì).pdf

1、我國的民航事業(yè)正在快速發(fā)展之中，但是目前飛機(jī)座艙內(nèi)的熱舒適程度和空氣品質(zhì)都不能令人滿意。飛機(jī)座艙的空氣分配系統(tǒng)對于維持座艙內(nèi)的熱舒適程度、保證新鮮空氣供應(yīng)等方面起著重大作用。當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對于這方面的研究大多局限于特定送風(fēng)形式下的個(gè)例研究，卻很少從優(yōu)化設(shè)計(jì)的角度對飛機(jī)座艙環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對以上情況，本研究使用智能優(yōu)化算法對飛機(jī)座艙環(huán)境的舒適性和空氣品質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　首先利用多目標(biāo)粒子群算法，以PMV、DR和空氣齡為設(shè)計(jì)目標(biāo)

2、，對MD-82飛機(jī)頭等艙的環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，得到了19組最優(yōu)的送風(fēng)參數(shù)（送風(fēng)速度、角度、溫度）。通過這19組最優(yōu)解可以看出，不同的送風(fēng)速度、角度、溫度的組合都能夠構(gòu)建出舒適而且空氣品質(zhì)好的飛機(jī)座艙環(huán)境，飛機(jī)座艙環(huán)境設(shè)計(jì)存在多解。在此基礎(chǔ)上，本研究提出了一種使用兩次聚類分析求取最優(yōu)參數(shù)范圍的方法，克服了一般的優(yōu)化算法不能求取最優(yōu)參數(shù)范圍的局限性，可以求出參數(shù)的連續(xù)分布范圍，解決了實(shí)際應(yīng)用中送風(fēng)參數(shù)的擾動(dòng)造成的最優(yōu)解失效問題。利用這種算法

3、得到了四類最優(yōu)送風(fēng)參數(shù)的范圍，本文推薦最優(yōu)送風(fēng)參數(shù)的范圍是：送風(fēng)速度：0.83~0.88m/s，送風(fēng)角度：35~38 o，送風(fēng)溫度：19.1~19.8 oC，該范圍包含了足夠多的優(yōu)化解。
　　另外，考慮到CFD計(jì)算需要大量的時(shí)間和計(jì)算資源，本研究提出了一種新的優(yōu)化算法（HGPA）來節(jié)省總的計(jì)算量。這種算法以遺傳算法和粒子群算法并行搜索為基本框架，利用人工蜂群算法作為二者信息溝通的橋梁。通過使用13個(gè)常用的優(yōu)化測試函數(shù)進(jìn)行測試，發(fā)現(xiàn)