基于(火积)耗散率最小的离散和连续变截面导热通道构形优化

摘要：

应用基于离散变截面导热通道的煅耗散率最小构形方法,对变截面导热通道单元体进行了构形优化,并与基于定截面导热通道单元体所得优化结果相比较,结果显示:基于变截面导热通道单元体所得平均温差最小值随构形级数的增加而增加并趋近于定值,而基于定截面导热通道单元体所得平均温差最小值随构形级数的增加而减小并趋近于定值.两者的差异是由于第一级构形体的无量纲平均温差不同造成的.提出了普适的提高结构体传热能力的自相似构形优化方法及准则:将无量纲平均温差为α,长宽比(H/L)为β的矩形单元4个组合,热流节点间导热通道截面面积比为2:1,连续组合两次,得到(H/L)为β的下级构形体.若α<(4+4β+β~2)/9β,平均温差随着构形级数的增加而增加并逐步趋于定值;若α=(4+4β+β~2)/9β,各级构形体平均温差相同;若α>(4+4β+β~2)/9β,平均温差随着构形级数的增加而减小并逐步趋于定值.应用基于煅耗散率最小的自相似构形优化方法,多级构造后构形体的平均温差趋近于定值.

关键词：构形理论、(火积)、(火积)耗散率、"体-点"导热、广义热力学优化

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分类号：O4(物理学)

资助基金：教育部新世纪优秀人才资助计划NCET-04-1006;全国优秀博士学位论文作者专项资金200136

在线出版日期：2011-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1189-1200