基于不动点迭代的自然对流热沉拓扑优化

摘要：

自然对流热沉广泛应用于需要在室外长期稳定工作的散热场合,但温度场和流场的高度耦合增加了热沉设计的难度.本文以电子器件自然对流热沉为研究对象,以电子器件的平均温度最低为优化目标,建立自然对流热沉结构拓扑优化模型.基于(火积)耗散极值原理,利用变分法导出了自然对流换热过程的欧拉方程,构造显式不动点迭代格式,对自然对流热沉结构进行优化,获得了性能最优的自然对流热沉设计.计算结果表明,在Gr数较低时,树状分叉结构热沉性能最佳;在Gr数较高时,尖峰状结构热沉性能最佳.

关键词：优化准则法、自然对流、(火积)耗散极值原理、拓扑优化

所属期刊栏目：41

分类号：TK124(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No.51836004

在线出版日期：2020-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2241-2246