肋片参数优化中火积耗散极值和熵产极值

摘要

针对自然对流水平放置矩形直肋，用解析解法推导出肋片整体火积耗散率，并得出火积耗散热阻。在恒热流密度和恒定壁温两种情况下，利用"火积耗散热阻最小原理"优化肋片，通过Matlab编程以及努赛尔数准则式的应用，得到最小火积耗散热阻对应的肋片厚度、间距、肋高等参数，并与最小熵产法优化方法比较。结果表明，在恒热流密度情况下，最小火积耗散热阻原理和最小熵产法优化结果相同；在恒定壁温情况下，最小熵产原理不适用，而最小火积耗散热阻法仍能得到最优参数值。工程上对肋片参数进行优化设计时，可采用最小火积耗散热阻方法。