项目名称: 非均匀产热体的多目标构形优化

项目编号: No.51506220

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 能源与动力工程

项目作者: 冯辉君

作者单位: 中国人民解放军海军工程大学

项目金额: 21万元

中文摘要: 电子器件散热问题已成为制约其技术发展的瓶颈,采用高效的传热控制技术对电子器件散热结构进行优化将大大提高其稳定性和可靠性。实际电子器件产热体呈现非均匀化产热的特征,其热优化设计则呈现多元化需求的特点。本项目拟建立高导热通道和冷却流道的非均匀产热体模型,基于熵产生最小化理论、火积理论和构形理论,综合运用数学解析、数值计算和实验研究的方法,开展非均匀产热体的多目标构形优化研究,得到多元化需求下的最优传热结构设计方案,分析热应力、产热体形状、通道形状、通道占比、导热系数比、冷却温度、流速和流态等因素对产热体最佳传热结构和最优传热性能的影响,并对不同优化准则下的最优设计方案进行比较,进而揭示非均匀产热体结构演化的内在规律和强化传热的物理机理。进一步建立冷却流道的非均匀产热体实验平台,获得产热体的温度分布数据,对理论计算结果进行验证。本项目的研究成果可为电子器件等热系统的散热优化设计提供参考。

中文关键词: 非均匀产热;高导热通道;冷却流道;强化传热;结构优化

英文摘要: Electronics cooling problems have become the bottleneck in the development of the electronics technology. The stability and reliability of the electronic device can be greatly improved by adopting high efficiency heat control technology and optimizing its cooling structure. The heat generation body of actual electronic device exhibits the characteristic of non-uniform heat generation, and its thermal optimal design exhibits the characteristic of various demands. This project intends to establish the non-uniform heat generation body models with high conductivity channel and cooling channel, respectively. The multi-objective constructal optimizations of the non-uniform heat generation bodies will be carried out based on entropy generation minimization theory, entransy theory and constructal theory. The methods of mathematic analysis, numerical calculation and experimental research are synthetically applied in the optimizations. The optimal design schemes of heat transfer structures with various demands are obtained. The effects of the thermal stress, heat generation body shape, channel shape, thermal conductivity ratio, cooling temperature, flow speed, flow regime and other factors on the optimal heat transfer structure and optimal heat transfer performance are analyzed. The optimal design schemes under different optimization criteria are compared. The inherent law of the structure evolution and physical mechanism of enhanced heat transfer of the non-uniform heat generation bodies are revealed. The experiment platform of the non-uniform heat generation body with cooling channel is further built. The temperature distribution data of the heat generation body are obtained, and the theoretical calculation results are verified. The research results of this project can provide some references for the optimal cooling designs of thermal systems, such as electronic devices.

英文关键词: non-uniform heat generation;high conductivity channel;cooling channel;enhanced heat transfer;structure optimization

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
25+阅读 · 2021年9月10日
专知会员服务
104+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
11+阅读 · 2021年7月16日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年4月12日
【WWW2021】用优化框架解释和统一图神经网络
专知会员服务
44+阅读 · 2021年2月1日
【博士论文】解耦合的类脑计算系统栈设计
专知会员服务
30+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
专知会员服务
80+阅读 · 2020年6月20日
2022如何完成增长目标?这里有十大策略
创业邦杂志
0+阅读 · 2022年2月3日
5个步骤,用数据分析优化业务
人人都是产品经理
0+阅读 · 2021年12月27日
CUDA 并行计算优化策略总结
极市平台
2+阅读 · 2021年12月27日
基于多目标优化的推荐系统综述
机器学习与推荐算法
6+阅读 · 2021年12月27日
约束进化算法及其应用研究综述
专知
0+阅读 · 2021年4月12日
通用矩阵乘(GEMM)优化与卷积计算
极市平台
50+阅读 · 2019年6月19日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Convex-Concave Min-Max Stackelberg Games
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Max-Margin Contrastive Learning
Arxiv
18+阅读 · 2021年12月21日
Image Segmentation Using Deep Learning: A Survey
Arxiv
45+阅读 · 2020年1月15日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
专知会员服务
25+阅读 · 2021年9月10日
专知会员服务
104+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
11+阅读 · 2021年7月16日
专知会员服务
44+阅读 · 2021年5月24日
专知会员服务
29+阅读 · 2021年4月12日
【WWW2021】用优化框架解释和统一图神经网络
专知会员服务
44+阅读 · 2021年2月1日
【博士论文】解耦合的类脑计算系统栈设计
专知会员服务
30+阅读 · 2020年12月14日
专知会员服务
78+阅读 · 2020年8月4日
专知会员服务
80+阅读 · 2020年6月20日
相关资讯
2022如何完成增长目标?这里有十大策略
创业邦杂志
0+阅读 · 2022年2月3日
5个步骤,用数据分析优化业务
人人都是产品经理
0+阅读 · 2021年12月27日
CUDA 并行计算优化策略总结
极市平台
2+阅读 · 2021年12月27日
基于多目标优化的推荐系统综述
机器学习与推荐算法
6+阅读 · 2021年12月27日
约束进化算法及其应用研究综述
专知
0+阅读 · 2021年4月12日
通用矩阵乘(GEMM)优化与卷积计算
极市平台
50+阅读 · 2019年6月19日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员