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纳米流体矩形微通道热沉结构参数多目标优化
【作者】 史晓军 李珊 魏亚东 高建民
【关键词】 微通道热沉 纳米流体 多目标优化 结构参数
【摘要】为了开发高效低阻的纳米流体微通道热沉,对单层矩形纳米流体微通道热沉几何结构参数进行了多目标优化.设计变量为高宽比α和微通道宽度与间距比β,优化目标是使全局热阻和泵功最小.对Pareto最优解进行K均值聚类分析发现,在5个聚类点的最高点和最低点之间存在有效权衡点,让泵功和热阻均处于较优范围内.实际设计中可以根据泵功或所需的热阻来选择最优结构参数.相对于高宽比,热阻和泵功对微通道宽度与间距比更敏感.尤其当β大于1.15时,其对热阻和泵功的影响非常强烈.相对于热阻,泵功对设计变量更敏感,在α和β的设计空间内,泵功的变化幅度约为360％,而热阻的变化幅度只有135％.纳米流体的热阻比去离子水显著减小,且随泵功的增大,去离子水和纳米流体热阻之差有缓慢增大的趋势.
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