Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences (한국항공우주학회)
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Design Optimization for Loop Heat Pipe Using Tabu Search

Tabu Search를 이용한 Loop Heat Pipe의 최적설계에 관한 연구

  • 박용진 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ;
  • 윤수환 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ;
  • 구요천 (서울대학교 기계항공공학부 대학원) ;
  • 이동호 (서울대학교 기계항공공학부)
  • Published : 2009.08.01
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Abstract

Design optimization process and results of Loop Heat Pipe(LHP) using Tabu Search have been presented in this study. An objective of optimization is to reduce a mass of the LHP with satisfying operating temperature of a Lithium Ion battery onboard an aircraft. The battery is assumed to be used as power supply of air borne high energy laser system because of its high specific energy. The analytical models are based on a steady state mathematical model and the design optimization is performed using a Meta Model and Tabu Search. As an optimization results, the Tabu search algorithm guarantees global optimum with small computation time. Due to searching by random numbers, initial value is dominant factor to search global optimum. The optimization process could reduce the mass of the LHP which express the same performance as an published LHP.

본 연구는 Tabu Search를 이용하여 LHP의 최적설계를 진행하는 방법과 절차 및 결과를 제시하고자 한다. 최적설계의 목적은 항공기에 탑재된 리튬이온 전지의 작동온도 조건을 만족하면서 LHP의 중량을 최소화시키는 것이다. 전지는 고에너지 밀도의 특성으로 항공기에 장착된 고에너지 레이저의 동력원으로 사용되는 것으로 가정되었다. 해석은 Steady state analysis model에 기초하였으며 메타모델로 근사화하였다. 최적화 결과로 Tabu Search는 유전알고리듬 등 다른 비 구배기반 최적화 방법에 비해 비교적 적은 계산 시간을 소요하면서도 전역해를 보장하였으나 난수에 의해 초기해를 바꾸어 가면서 최적화를 여러 번 시도해야 하는 단점이 있었다. 그리고 최적화 과정을 통해 기 발표된 LHP와 동일한 성능을 가지면서도 경량화된 LHP를 얻을 수 있었다.

Keywords

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