【摘 要】
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自然对流热沉广泛应用于需要在室外长期稳定工作的散热场合,但温度场和流场的高度耦合增加了热沉设计的难度.本文以电子器件自然对流热沉为研究对象,以电子器件的平均温度最
【机 构】
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清华大学工程力学系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084
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自然对流热沉广泛应用于需要在室外长期稳定工作的散热场合,但温度场和流场的高度耦合增加了热沉设计的难度.本文以电子器件自然对流热沉为研究对象,以电子器件的平均温度最低为优化目标,建立自然对流热沉结构拓扑优化模型.基于(火积)耗散极值原理,利用变分法导出了自然对流换热过程的欧拉方程,构造显式不动点迭代格式,对自然对流热沉结构进行优化,获得了性能最优的自然对流热沉设计.计算结果表明,在Gr数较低时,树状分叉结构热沉性能最佳;在Gr数较高时,尖峰状结构热沉性能最佳.
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