设计热流体设备以降低峰值温度并限制压力损失具有挑战性，因为高保真（HF）Navier–Stokes对流模拟使得直接的HF驱动拓扑优化在计算上非常昂贵。本研究提出了一种二维稳态层流多保真拓扑设计框架，适用于在低到中等雷诺数范围内运行的热流体设备。利用计算效率高的低保真（LF）Darcy–对流模型进行拓扑优化，其中SEMDOT将几何光滑性与分析场解耦，从而生成CAD就绪的边界。LF优化在满足转化率约束的前提下，最小化P-范数聚合温度；入口-出口压力差和P-范数参数的变化产生多样的候选集。然后，在一致的操作条件下（固定流量；压力降作为输出报告），使用COMSOL 6.3中的稳态不可压缩HF Navier–Stokes对流模型评估所有候选。通过代表性的单通道和多通道案例研究，SEMDOT设计在相同的操作点下，减少了HF峰值温度（例如，从约337 K降低到约323 K），同时也降低了压力降（例如，从约18.7 Pa降至约12.6 Pa），与传统的直通道布局相比。与在测试设置下的传统RAMP基础管道相比，所提方法产生了更有利的Pareto分布（归一化超体积1.000对比0.923）。
Sun等（Mon，）研究了这个问题。