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。

 
 
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