叶形四边形产热体(火积)耗散率最小导热构形优化

摘要：

将构形理论与(火积)理论相结合,对已有文献建立的基于常见叶脉形仿生四边形的叶形四边形产热体进行了研究.导出了(火积)耗散率最小时叶形四边形产热体的最优构形,研究了分支高导热材料划分的区间数n和分支高导热材料与中心高导热材料的夹角θ对叶形四边形产热体最优构形的影响,比较了叶形四边形产热体在(火积)耗散率最小和最大温差最小下的构形差异.结果表明:叶形四边形产热体在(火积)耗散率最小时的最优构形下平均传热温差最小;随着区间数(n≥20)的增加,叶形四边形产热体的最优长宽比和最小平均温差略微下降,因此增加产热体内高导热通道的复杂程度能降低平均传热温差;叶形四边形产热体以(火积)耗散率和最大温差为优化目标的最优构形有区别,但都在分支高导热材料垂直于中心高导热材料时最佳,且(火积)耗散率最小下的平均温差更小,因此以(火积)耗散率最小为优化目标能更有效地降低产热体内的平均传热温差.

关键词：构形理论、(火积)理论、叶形四边形产热体、热传导、最优构形、广义热力学优化

所属期刊栏目：52

分类号：TP273;TK124;TP391

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;武汉工程大学第十二届研究生教育创新基金资助项目

在线出版日期：2022-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1111-1120