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申请/专利权人:西安交通大学
摘要:公开了单孔射流微通道热沉肋片拓扑优化方法。方法包括:对无肋片单孔射流热沉进行三维模型仿真,划分射流冲击区域和微通道流动区域;确定微通道流动区域的边界条件作为拓扑优化边界条件,确定微通道流动区域流体的对流换热系数和等效固体换热系数;忽略高度方向对三维模型简化,结合对流换热系数和等效固体换热系数以及拓扑优化边界条件,采用变密度拓扑优化方法建立伪三维模型;设定拓扑优化相关参数、优化目标函数和限制条件,对伪三维模型求解得到二维拓扑肋片;沿高度方向拉伸二维拓扑肋片,应用至无肋片单孔射流热沉的微通道流动区域,结合射流冲击区域获得含拓扑优化肋的单孔射流微通道热沉。
主权项:1.一种单孔射流微通道热沉肋片拓扑优化方法,其特征在于,其包括以下步骤:第一步:无肋片单孔射流热沉由射流入口、热沉基板和流道区域组成,确定射流入口长度Ljet、射流入口宽度Wjet、射流入口高度z3、射流入口个数N,流道区域长度L、流道区域宽度W、流道区域高度z1以及热沉基板高度z2,热沉基板的导热系数ks、密度ρs、比热容Cps、流体的导热系数kf、密度ρf、比热容Cpf,并对无肋片单孔射流热沉进行三维模型仿真;第二步:在无肋片单孔射流热沉仿真结果的基础上,依据射流和微通道流动速度分布的不同,根据速度分布划分射流冲击区域和微通道流动区域,确定微通道流动区域的边界条件作为拓扑优化边界条件;第三步:在无肋片单孔射流热沉仿真结果的基础上,确定微通道流动区域流体的对流换热系数和等效固体换热系数;第四步:忽略高度方向对所述三维模型简化,结合对所述流换热系数和等效固体换热系数以及拓扑优化边界条件,采用变密度拓扑优化方法建立伪三维模型;第五步:设定拓扑优化相关参数、优化目标函数和限制条件,对所述伪三维模型求解得到二维拓扑肋片;第六步:沿高度方向拉伸所述二维拓扑肋片,应用至无肋片单孔射流热沉的微通道流动区域,结合射流冲击区域获得含拓扑优化肋的单孔射流微通道热沉。
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百度查询: 西安交通大学 单孔射流微通道热沉肋片拓扑优化方法
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