Key points are not available for this paper at this time.
Die Topologieoptimierung (TO) ist eine leistungsstarke Methode zur Gestaltung innovativer Strukturen mit verbessertem Wärmeübergangsverhalten. In der vorliegenden Studie wird eine Multi-Fidelity-TO-Methode mit einer filigran definierten Zielfunktion für den Wärmeübergang bei Fließsieden in Mikrochannels entwickelt. Eine Niedrig-Fidelity-TO wird für den reduzierten Prozess des einstufigen laminar-konvektiven Wärmeübergangs durchgeführt, was eine Reihe von Strukturkandidaten für die anschließende Hoch-Fidelity-Bewertung des Wärmeübergangs bei Fließsieden generiert. Um mögliche Iterationen zwischen der Niedrig-Fidelity-TO und der Hoch-Fidelity-Bewertung zu vermeiden, die zu einer ineffizienten Lösung der Multi-Fidelity-TO führen, werden die Verteilungen von Geschwindigkeit, Temperatur und Zweiphasen in Mikrochannels mit Einstufigem und/oder Fließsieden im Detail untersucht und verglichen, auf deren Grundlage eine neue Zielfunktion filigran definiert wird, die in der Niedrig-Fidelity-TO eingesetzt werden kann und dennoch für die Leistung des Hoch-Fidelity-Problems stehen kann. Mit Hilfe der neuen Zielfunktion wird die Effizienz der Multi-Fidelity-TO erheblich verbessert, und TO-Strukturen werden entworfen, wobei Hotspots beseitigt, der thermische Widerstand verringert und die Temperaturuniformität verbessert wird. Die vorliegende Arbeit bietet eine neue Methode zur TO von komplexen Wärme- und Stoffübertragungsproblemen. Schlüsselwörter: Topologieoptimierung, Fließsieden, Multi-Fidelity-Optimierung, Mikrochannels, konvektiver Wärmeübergang
Yuan et al. (Wed,) haben diese Frage untersucht.