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松森，Tadayoshi;津郭孔道;川本，Atsushi;野村，津市

恒定输入功率下流体-热相互作用问题的拓扑优化。 （英语） Zbl 1274.74111号

结构。多磁盘。最佳方案。 47，第4期，571-581（2013）.
小结：本文研究考虑流体和热相互作用的基于密度的拓扑优化，其中Navier-Stokes方程和热传输方程耦合。我们特别关注热交换器的设计。在工程背景下，换热器的设计考虑了一定的输入功率。因此，在恒定输入功率下，最大限度地提高换热器的性能非常重要。本文通过引入一个额外的积分方程，提出了一种控制输入功率的方法。更准确地说，在流体分析中，入口压力是通过求解附加积分方程和Navier-Stokes方程来确定的。通过这样做，即使在优化过程中改变流道，我们也可以保持入口功率恒定。因此，流场方程组采用积分微分形式。另一方面，在热传输分析中，定义了一个控制方程，用于同时建模固体和流体部分。设计变量是流体分数，其分布代表固体和流体域的拓扑结构。在设计换热器时，在优化问题的公式中考虑了两种不同的热条件，即温度相关热源和温度相关热源。通过换热器流道设计的数值算例表明，根据输入功率和热源条件，可以获得不同的拓扑结构。

引用于14文件

MSC公司：

74层10 流固相互作用（包括气动和水弹性、孔隙度等）
74F05型 固体力学中的热效应
第74页第10页 固体力学中其他性质的优化
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程

关键词：

拓扑优化;流体-热相互作用;传热

软件：

SNOPT公司;康索尔
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{T.Matsumori}等人，结构。多磁盘。最佳方案。47，第4551-581号（2013年；兹bl 1274.74111）
全文： DOI程序

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