问题描述

燃料电池利用氢氧反应生成水的化学过程发电。下图是燃料电池反应堆简图。

设计要求降低系统成本和增加能量密度。重要的是系统不但要结构好，还要体积小，不大于汽车后备箱体积。

解决策略

根据具体的系统模型，我们挑选了七个设计变量，包括五个几何变量，一个操作变量（空气化学计量），和一个组态变量（每个反应堆的燃料电池数）。设计目标包括成本，输出能量和能量密度。约束为系统尺寸和结构强度。

结果

使用绿洲技术，优化后的设计与初始设计比较，提高了能量密度43%， 系统成本降低了16%， 所有约束均得到满足。整个仿真优化过程只用了几个小时。