| 基于耗散率最小的“盘点”脉管网络构形优化 |
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| 作者姓名： | 冯辉君 陈林根 谢志辉 孙丰瑞 |
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| 作者单位： | [1]海军工程大学热科学与动力工程研究室,武汉430033 [2]海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室,武汉430033 [3]海军工程大学动力工程学院,武汉430033 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（批准号：51176203,51206184）和湖北省自然科学基金（批准号：2012FB06905）资助项目 |
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| 摘 要： | 以有限温差传热和流动阻力引起的最小耗散率和耗散数为优化目标,在圆盘总面积和脉管网络总体积给定的条件下,对圆盘区域内一级、二级和三级脉管网络进行构形优化,得到耗散率和耗散数最小的各级脉管网络最优构形.结果表明当参数B1?10??时,在相同无量纲质量流率M*(1?M*?102)下,耗散率最小和熵产率最小的一级脉管网络最优构形有明显区别.对于二级脉管网络,当无量纲质量流率在1?M*?102范围内时,传热耗散和流动耗散大小相当,此时脉管网络最优构形随质量流率变化显著.在相同脉管网络总体积和圆盘半径条件下,相同无量纲质量流率时,一级、二级和三级脉管网络最小耗散数性能几乎相同;当无量纲泵功率*5?10(?1,2,3)?i W i时,随着脉管级数的增大,脉管网络最小耗散数减小,此时增加脉管网络的复杂度有利于提高脉管网络的性能.此外,还以复合耗散率为优化目标对脉管性能进行优化.优化结果可从传热优化角度为脉管系统设计提供参考.
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| 关 键 词： | 构形理论 耗散率 耗散数 “盘点”脉管网络 广义热力学优化 |
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