轨道交通的车辆空调系统不同于家用及商用空调,为节省安装空间一般由单元式顶置一体化构成,其中包括压缩机、换热器、节流装置等,各部件均安装于一个箱体内,组成一个完整的空调单元。其中换热器承担着传递热量的重要任务,其工作效率决定着整机的换热量,且其体积约占整机的30%-40%,对机组的结构紧凑性起着关键作用。所以换热器的结构参数优化设计的优劣性将直接影响空调机组的体积及整机工作效率。由于传统的理论研究和优化设计方法仅以单个目标进行优化,所以换热器优化设计结果的可靠性及普遍性难以保证。因此本文以计算流体力学及机械优化设计为理论基础,对平直翅片管式换热器的结构参数进行多目标优化分析,最终选取一组较优的参数组合,为换热器的结构优化设计研究提供参考。本文以某轨道交通空调换热器为研究对象,首先,依照车厢换热量的需求,并考虑轨道交通空调的运行环境对换热器进行整体结构设计。应用Ansys DM模块进行参数化建模,考虑计算成本并对模型进行简化,利用ICEM对模型进行结构化网格划分,运用流体计算软件Fluent对换热器的翅片结构进行多参数组合仿真计算。然后,选取翅片间距、热管管径、热管横向中心距、热管纵向中心距四个优化参数,研究对换热因子、阻力因子、换热器体积三个优化目标的影响。最终,通过Matlab对三个目标进行二次多项式的拟合,采用非劣排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对三个目标函数进行优化,最终得到一组较适用于轨道交通空调换热器翅片的结构参数组合。研究结果表明,在Fluent软件中针对优化后的换热器结构参数方案进行校验,结果显示优化后的设计方案使换热器的换热效率提高、空气流阻下降、整机体积缩小,达到预期优化效果。