基于多目标遗传算法的串联通道水冷散热器优化设计

摘要

为最大限度的提高水冷散热器的散热效率,需要对外形尺寸固定的水冷散热器进行优化设计。将串联通道散热器按通道数离散成N个并联的热阻单元,各个热阻单元之间用焓变热阻相连,并以此为基础建立散热器的热阻网路模型及压力损失模型。以热阻和压力损失模型为目标函数,在层流状态下,采用多目标遗传算法对散热器的结构参数,如通道数、通道宽度和高度以及入口水流速度进行优化,通过多次迭代得到Pareto优化解。采用计算流体力学仿真方法验证散热器的热阻模型和压力损失模型的准确性,并从优化解集中选择部分解进行比较分析。这种方法能够同时降低串联通道散热器的热阻和压力损失,为串联通道水冷散热器的优化设计提供理论依据,在工程上也具有很好的指导意义。