對于分液不銹鋼冷凝器，確定合理的管內外流程結構和幾何尺寸是實現其強化效果的關鍵，相比傳統費時費料的實驗篩選和逐步迭代法，利用編程程序實現數值模擬是不銹鋼冷凝器優化設和評價方面廣范應用于研究的萬法。不銹鋼冷凝器的結構優化一般是指在冷熱物流進出口參數確定的條件下，獲得特定目標較優下的換熱器內部流程結構和幾何尺寸，其結構決策變量和評價指標較多，一般包括單目標優化如較小熵產、較小經濟成本、較小總成本等以及考慮多種指標權衡的多目標優化如較小泵功和較小換熱面積、較大換熱量和較小壓降、較小換熱面積和較小壓降等，較終大多歸結為換熱系數和壓降之間的權衡。

陳穎等針對分液不銹鋼冷凝器內部流程結構特點，提出了分液不銹鋼冷凝器熱力學參數的理論計算方法并對分液不銹鋼冷凝器的流程分配進行優化，并進行了實驗驗證：通過理論計算和實驗研究發現，影響分液不銹鋼冷凝器傳熱流動性能的核心因素除了管程數、每程管數、管間距等流程結構外，還包括換熱管管長、管徑等幾何參數。然而僅考慮確定內部流程結構下的幾何參數優化或者僅考慮確定幾何參數下的內部流程結構的優化都將大大縮小優化空間，同步考慮內部流程結構和幾何尺寸則會帶來兩個困難，一是由于內部流程和幾何參數司變導致不銹鋼冷凝器換熱系數和壓降沿程不一致，經典換熱系數和壓降關聯式不能直接應用，需在經典關聯式基礎上建立準確的關聯式并進行實驗驗證，提出不銹鋼冷凝器全程當量換熱系數和總壓降的計算方法；二是優化模型中考慮換熱器內部流程和幾何參數可變將使得表征流型區間界定、內部流程結構等的離散變量和表征幾何參數、流速、壓降、換熱系數等的連續變量以及相應邏輯約束大幅增加，造成設計方案的組合爆炸。傳統無約束算法或局部迭代算法無法求解該問題，需要開發合適的求解策略。