多孔平衡流量计自动建模仿真优化：贝叶斯算法与协同软件的应用

本文主要探讨了多孔平衡流量计的自动建模仿真优化技术，这是一种新型的差压式流量测量设备，因其具有诸多优势如低永久压力损失、低直管段需求、能平衡流场、耐脏污且适用范围广，而在多个领域得到了广泛应用。然而，当前缺乏完整的结构参数设计和优化准则，使得实际工程中的设计过程耗时且效率不高。 作者针对这一问题，首先通过流体力学原理，分析并确定了影响多孔平衡流量计性能的关键结构参数，包括等效直径比、周围孔的数量、中心孔与周围孔的面积比、周围孔分布圆的直径以及孔板厚度。接着，借助SolidWorks进行参数化建模，利用布尔减法创建出流场模型，并开发了自动建模软件。COMSOL Link for SolidWorks被用来导入三维模型进行网格划分和CFD仿真，验证了其与理论预测的准确性。 本文的核心部分是利用MATLAB作为平台，结合贝叶斯优化算法进行建模仿真和优化。贝叶斯优化算法在此发挥了重要作用，能够在有限的建模仿真次数内快速找到最佳结构参数，以实现最小压损比。通过仿真验证和3D打印原型机实验，优化结果证明了自动建模仿真优化系统的有效性和可行性。 该研究创新地将贝叶斯优化技术从机器学习超参数优化引入到CFD优化中，构建了一种多软件联合的自动建模仿真优化系统。这一系统不仅提高了多孔平衡流量计的设计效率，还为同时优化多个结构参数提供了新的设计思路。这项工作对于提升多孔平衡流量计的设计精度和工程实用性具有重要的推动作用。