Искусственный интеллект поможет снизить энергопотребление тепловых насосов

0
159

Издание «Journal of Engineering for Gas Turbines and Power» опубликовало статью с описанием метода, который упрощает разработку микротурбокомпрессоров, способных уменьшить энергопотребление тепловых насосов на 20-25%. Метод разработан исследователями из лаборатории прикладной механики Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария).

Турбокомпрессоры отличаются более высокой эффективностью и значительно меньшими габаритами по сравнению с поршневыми устройствами, однако их использование в тепловых насосах сопряжено с рядом трудностей, вызванных, прежде всего, малыми диаметрами крыльчатки (менее 20 миллиметров) и высокими скоростями вращения (более 200 000 оборотов в минуту).

Швейцарские исследователи использовали один из методов машинного обучения — символьную регрессию — для получения простых уравнений, позволяющих вычислить оптимальные размеры и другие параметры турбокомпрессора для теплового насоса с заданными характеристиками.

Предложенный метод существенно облегчает первый этап проектирования — определение идеальных размеров и скорости вращения крыльчатки турбокомпрессора для заданных условий. До сих пор для определения размеров и скорости инженерам приходилось пользоваться специальными диаграммами. Однако этот способ оказывается крайне неточным, когда речь идет о небольших установках. Кроме того, диаграммы не учитывают современного уровня развития технологий.

В качестве исходных данных для алгоритмов машинного обучения команда Федеральной политехнической школы Лозанны использовала результаты 500 000 симуляций, и в результате получила уравнения, которые можно применять вместо диаграмм. При этом получающиеся результаты более детальны и точны даже для турбокомпрессоров малого размера, а процесс вычисления занимает в 1500 раз меньше времени.

Новый метод позволит пропустить несколько этапов традиционного проектирования и будет способствовать более широкому распространению микротурбокомпрессоров в тепловых насосах.

Cooling Post

Перевод: mir-klimata.info