基于变分法的冷却结构优化设计与分析方法

发布时间：2021-12-28 13:57

　　为了改善冷却结构的综合换热性能,需要对冷却结构的优化设计进行研究。以冷却结构的平均温度、温度不均匀度和冷却剂流动压力损失为目标函数,基于变分法生成优化分布的冷却通道,该通道可以根据当地的边界条件而自适应地调整。随后对冷却结构进行流固耦合传热的数值计算,得到冷却结构的温度分布、冷却剂的压力损失、冷却剂出口温度等参数,多次迭代进而得到满足目标要求的冷却结构优化设计。计算结果表明,基于变分法的冷却结构优化设计方法可以根据当地边界条件生成优化的冷却通道;对于不同的优化方案,存在各自对应的最佳通道个数和冷却通道分布使目标函数最优;对于优化方案三,优化设计的冷却通道和常规设计的冷却通道相比:冷却结构平均温度从816K下降到807K,温度不均匀度从211K降低到172K,代价是压力损失从8kPa上升到17kPa。 

【文章来源】：推进技术. 2020,41(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 引言
2 计算模型和数值方法
    2.1 冷却结构模型和边界条件
    2.2 材料热物性
    2.3 基于变分法的优化模型
    2.4 计算模型
    2.5 计算方法
    2.6 数值模型验证
    2.7 优化目标以及设计变量
3 结果分析
    3.1 优化方法的有效性
    3.2 优化结果及分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3554179