本项目运用MATLAB编写程序,通过偏微分方程求解技术模拟载流电缆向周围土壤的热传导过程,并针对该模型实施参数优化以提高散热效率。
热传递MATLAB代码用于优化载流电缆的设计。此演示展示了以下方面的结合:具有非线性材料特性的固体传热的有限元分析(FEA)以及对FEA输出进行优化,使之与现实世界的问题特别相关。我们执行了以下一般过程:
1. 生成一个包含代表性FEA解算器的包装函数。
2. 使用替代优化方法来找到接近全局最优值但计算速度快的方法。
3. 根据“代理优化”的结果部署局部求解器以进一步精确化,并最终确定全局最优值。
我们将研究地下埋设载流导体的情况。在这个场景中,我们希望在确保绝缘层温度不超过设定限值的前提下,最大化电缆的电流承载能力。请参阅下面的域示意图。
此演示需要使用以下工具:
- MATLAB(版本≥2020b)
- 偏微分方程工具箱
- 优化工具箱
- 全局优化工具箱
- 并行计算工具箱
该演示可以与2020b之前的MATLAB版本兼容,但因为使用了在2020b中发布的新功能OptimsationLiveTask,所以这部分内容仅限于代码形式。
开始时,请打开项目文件ConductorOptimisation.prj,这将自动配置环境并在编辑器中启动多个实时脚本。从explorationOverview.mlx脚本开始执行即可。
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