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如何對(duì)高效過(guò)濾器的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化?

在實(shí)驗(yàn)研究確立的多管式高效過(guò)濾器阻力的理論公式的基礎(chǔ)上，以壽命期總費(fèi)用為目標(biāo)函數(shù)建立了該型過(guò)濾器的最優(yōu)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型。采用序列二次規(guī)劃法求解此約束優(yōu)化模型，得到了該種過(guò)濾器在壽命期總費(fèi)用最小時(shí)的最優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。并與按阻力最小化得到的結(jié)果進(jìn)行了比較分析，指出基于壽命期總費(fèi)用的最優(yōu)設(shè)計(jì)更合理。

多管式高效空氣過(guò)濾器是一種新型結(jié)構(gòu)的高效空氣過(guò)濾器，除具有性能好、能耗低的優(yōu)點(diǎn)外，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、價(jià)格低，因此在同樣技術(shù)性能下有一定的經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì)。空氣過(guò)濾器的最優(yōu)設(shè)計(jì)對(duì)充分發(fā)揮其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)有很大意義。過(guò)濾器的最優(yōu)設(shè)計(jì)一般主要考慮在保證技術(shù)性能的前提下以其阻力最小為目的，以便降低能耗和運(yùn)行費(fèi)用。

但就多管式高效空氣過(guò)濾器而言，其結(jié)構(gòu)、材料方面的特點(diǎn)決定了它的體積和維護(hù)量均較大，因而其費(fèi)用增加不可忽略。由此可見(jiàn)，研究過(guò)濾器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性對(duì)最優(yōu)設(shè)計(jì)結(jié)果的影響會(huì)有實(shí)際意義。

近年來(lái)，越來(lái)越多的工程優(yōu)化設(shè)計(jì)采用了壽命期總費(fèi)用指標(biāo)作為最優(yōu)設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型的目標(biāo)函數(shù)，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析。本文也采用這個(gè)方法，在大量實(shí)驗(yàn)研究得到的該型高效空氣過(guò)濾器總阻力公式的基礎(chǔ)上，建立了壽命期總費(fèi)用最小的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了求解，以此作為該類(lèi)空氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，并得到一些有實(shí)際意義的結(jié)論。

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