H形对流传热脉管的熵产率最小构形优化

摘要

针对H形对流传热脉管,以脉管区域面积和通道总表面积为约束,在线热流密度恒定时,基于熵产生最小化进行了构形优化,给出了无量纲总熵产量和无量纲单位传热负荷的总熵产率与脉管组合级数、无量纲质量流量和无量纲泵功率的完整解析关系式及优化算例。结果表明:给定通道总表面积与文献中给定通道总体积约束的优化结果是不同的;无量纲单位传热负荷的总熵产率随组合级数增大而减小,脉管综合性能得到改善,且增加脉管组合级数以改善脉管性能存在阈值;流阻最小化的优化结果为结果特例。