L'effet des paramètres de structure des tuyaux à échangeur de chaleur à filets croisés sur le transfert de chaleur et les caractéristiques de l'écoulement en conditions de couplage fluide-structure, à savoir dans la plage de nombres de Reynolds Re comprise entre 415 716 et 692 861, a été étudié à l'aide de méthodes de calcul numérique, et les solutions optimales équilibrant leurs caractéristiques de transfert de chaleur et de résistance ont été obtenues par une optimisation à deux objectifs, ainsi que les paramètres de conception associés. Les résultats ont montré que le nombre de Nusselt Nu et le coefficient de résistance f des tuyaux à filets croisés ont augmenté respectivement de 1,37 à 1,94 fois et de 1,75 à 4,70 fois par rapport aux tuyaux lisses. L'écoulement tourbillonnaire près des tuyaux à filets croisés entraîne une augmentation du gradient de pression sur la paroi du tuyau et de l'énergie turbulente, ce qui perturbe la couche limite thermique et améliore leurs performances de transfert de chaleur. En utilisant un algorithme génétique, des solutions optimales avec front de Pareto ont été obtenues, et le point d'équilibre optimal C correspondant à Nu et f était respectivement de 2 161 et 0,058 8, avec les paramètres de conception Re = 689 453, n = 6, h / di = 0,253, p / di = 0,558 8. Par conséquent, lors de la prise de décisions basée sur les performances de transfert de chaleur et de résistance, nous cherchons soit les solutions optimales de C à E, soit la solution optimale d'A à C.

Recirculateur ; tuyaux à échangeur de chaleur à filets croisés ; transfert de chaleur ; caractéristiques de l'écoulement ; caractéristiques de résistance ; optimisation à deux objectifs ; front de Pareto ; algorithme génétique