相变传热微通道技术的研究进展

快速增加的系统发热已经成为当代先进微电子芯片系统研发和应用中的一项重大技术挑战。近年来,微通道相变传热试验和理论分析都证实了其具有高热流密度的传热特性,预示这一技术未来在电子通信、航空航天等产业领域的先进微系统散热/冷却应用上的巨大前景。对相变传热微通道研究领域的三个主要方面(微通道内微热流体动力学过程及传热机理、微通道结构与传热特性的影响关系、微通道结构(器件)的制造技术等)的最新研究进展进行了回顾与综述,探讨相关的理论基础和研究方法,并对这一研究领域的发展趋势做了分析和展望。

基于Surrogate优化建模方法的预装式氢储能电站结构布局优化

为探索预装式氢储能电站的散热布局问题,提出一种基于Surrogate算法的设计方法。以功率密度最大为目标,结合COMSOL Multiphysical有限元仿真软件与Surrogate算法对质子交换膜燃料电池(PEMFC)进行结构优化,明晰了PEMFC功率密度范围及其热负荷。基于此,在预装式氢储能电站箱体可行通风散热方案中筛选出最佳方案,以氢储能电站功率最大为目标,以通风散热效果为限制条件,以出风口几何尺寸与PEMFC功率密度为变量,结合Ansys CFX软件与Surrogate算法求解氢储能电站在最佳散热方案下的布局问题,并通过某公司氢储能电站进行了算例验证。验证结果表明:该设计方法解决了有限元模拟搜索法的算力高消耗与结果低通用性的问题,为工业界在多物理量变尺度设计问题上提供了一种有效的解决方案。