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机械设计与制造2024年第12期:分形流道快速参数化建模方法与性能分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:门志超;陈文炯;

单位:大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室;

摘要:针对长时间高热流密度的高温结构,利用分形流道具有的优异传热和流动特性,研究主动冷却设计技术是重要的研究课题。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法,实现了Y、V、T三种流道形式的统一快速参数化建模,并开展了分形流道换热性能分析。首先构建控制点,完成各级流道出入口位置和数量的确定;进而构建分形网络,根据分叉位置和控制点完成分形网络的构建以确定分形流道的基本轮廓;最后获得分形流道的尺寸,根据分形网络以及流道尺寸完成Y、V、T三种分形流道的参数化模型构建。利用该参数化建模方法分别在扇形和矩形基板上构建了Y、V、T三种构型分形流道并通过数值模拟的方法进行了传热性能和流动性能的研究。这里构建了主动换热的分形流道快速参数化建模方法,并通过数值算例验证了该方法的有效性,数值算例表明V形分形流道具有更佳的传热性能,Y形分形流道具有更佳的流动性能,另外相对于矩形基板,扇形基板上布置分形流道具有更均匀的温度分布。

关键词:分形流道;;参数化;;控制点;;分形网络;;换热性能

基金资助:国家自然科学基金(12072058)资助项目