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瑞士:人工智能正被用于设计下一代微型涡轮压缩机,可以将热泵的功率需求降低 20-25%。

涡轮压缩机效率更高,体积比活塞装置小 10 倍,但将这些微型组件融入热泵的设计并不容易——它们的小直径 (<20mm) 和快速旋转速度 (>200,000rpm) 会带来复杂性。

洛桑 EPFL(洛桑联邦理工学院)应用机械设计实验室的研究人员开发了一种方法,据说可以更轻松、更快速地将涡轮压缩机添加到热泵中。使用称为符号回归的机器学习过程,研究人员提出了简单的方程式,用于快速计算给定热泵的涡轮压缩机的最佳尺寸。

据说研究人员的方法大大简化了设计涡轮增压器的第一步。这一步 - 包括粗略计算所需热泵的理想尺寸和转速 - 非常重要,因为良好的初始估计可以大大缩短整体设计时间。到目前为止,工程师一直在使用设计图表来确定涡轮压缩机的尺寸——但这些图表变得越来越不准确,设备越小。此外,研究人员认为图表没有跟上最新技术。

EPFL 团队将 500,000 次模拟的结果输入机器学习算法并生成复制图表的方程,但具有几个声称的优点:即使在涡轮压缩机尺寸较小的情况下,它们也是可靠的;它们与更复杂的模拟一样详细;它们的速度提高了 1,500 倍。研究人员的方法还让工程师可以跳过传统设计过程中的一些步骤。他们认为,这为在热泵中更容易实施和更广泛使用微型涡轮增压器铺平了道路。

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