强迫对流换热冷却的产热体(火积)耗散率最小构形优化  

作　　者：肖庆华[1] 陈林根[1] 孙丰瑞[1] 

机构地区：[1]海军工程大学船舶与动力学院,武汉430033

出　　处：《科学通报》2011年第24期2032-2039,共8页Chinese Science Bulletin

基　　金：国家自然科学基金(10905093);教育部新世纪优秀人才资助计划(NCET-04-1006);全国优秀博士学位论文作者专项资金(200136)资助项目

摘　　要：应用(火积)耗散极值原理和构形理论,对强迫对流换热冷却的产热体进行构形优化设计,得到了基于(火积)耗散率最小的最优管间距和最优管道直径.结果表明,基于(火积)耗散率最小与最大温差最小的最优构形明显不同.对于前者,换热通道的体(火积)在整个产热体中最优占比为1/2;而对于后者,该占比越大越好.与后者的最优构形相比,前者的最优构形极大地降低了产热体的当量热阻,明显改善了产热体的整体传热性能.基于(火积)耗散极值原理时,传递相同热量(给定发热体的发热量)所需的传热温差是最小的,符合(火积)耗散极值原理的本质要求.

关 键 词：(火积)耗散极值原理 构形理论 强迫对流换热 (火积)耗散率 广义热力学优化 

分 类 号：TK124[动力工程及工程热物理—工程热物理]