微、纳米尺度下三角形构造体的整体最优构形设计  

Global constructal optimization design for triangular assembly at micro and nanoscales

作　　者：冯辉君[1] 陈林根[1] 肖庆华[1,2] 孙丰瑞 

机构地区：[1]海军工程大学船舶与动力学院 [2]海军92060部队

出　　处：《化工学报》2012年第S1期47-53,共7页CIESC Journal

基　　金：国家自然科学基金项目(51176203);海军工程大学青年基金项目(HGDQNJJ11008)~~

摘　　要：基于构形理论,以量纲1最大热阻最小为优化目标,通过释放"下一级构形体由上一级最优构形体组成"的约束,在微、纳米尺度下对基于三角形单元体的"体点"导热问题进行构形优化,得到尺寸效应影响下的量纲1最大热阻最小的"体点"导热问题最优构形。结果表明:存在尺寸效应影响时的构造体最优构形与无尺寸效应影响时的构造体最优构形有明显区别。通过上一级最优构形设计方法得到的下一级构造体导热性能并不是最优的;整体最优构形设计方法与上一级最优构形设计方法相比,三角形构造体的极限温度得到有效降低,其导热性能得到明显提高。基于构形理论,以量纲1最大热阻最小为优化目标,通过释放"下一级构形体由上一级最优构形体组成"的约束,在微、纳米尺度下对基于三角形单元体的"体点"导热问题进行构形优化,得到尺寸效应影响下的量纲1最大热阻最小的"体点"导热问题最优构形。结果表明:存在尺寸效应影响时的构造体最优构形与无尺寸效应影响时的构造体最优构形有明显区别。通过上一级最优构形设计方法得到的下一级构造体导热性能并不是最优的;整体最优构形设计方法与上一级最优构形设计方法相比,三角形构造体的极限温度得到有效降低,其导热性能得到明显提高。

关 键 词：构形理论 三角形单元体 微、纳米尺度 整体最优构形设计 广义热力学优化 

分 类 号：TQ-55[化学工程]