Topology optimization of vapor chamber internal structures consisting of evaporator and condenser

拓扑优化 聚光镜(光学) 拓扑(电路) 建构律 蒸发器 机械 层流 流量(数学) 机械工程 计算机科学 数学 有限元法 传热 物理 工程类 热交换器 热力学 光学 组合数学 光源
作者
Baotong Li,Hao Chen,Junjie Xu,Xiaoyu Yin,Jun Hong
出处
期刊:Applied Mathematical Modelling [Elsevier]
卷期号:107: 233-255 被引量:2
标识
DOI:10.1016/j.apm.2022.02.031
摘要

This paper studies the integrated topology optimization of vapor chambers consisting of evaporator and condenser. Firstly, the patterning is regarded as a fundamental access-maximization problem and classified into two general categories: (1) “area to point” (AP) flow problem for condenser wick design and (2) “area to line” (AL) flow problem for evaporator wick design. Then, the branch-patterned disc with first order assembly of flow channels is deduced, where the design domain is divided into 18 identical sectors for both condenser and evaporator. A fluid dynamic model is established to analyze the flow characteristics of the working fluid driven by capillary force. Based on this, a generative topology optimization model with a bifurcation rule is developed to produce the hierarchical capillary flow channels that minimize the global resistance for AP flow problem and AL flow problem, respectively. Unlike the commonly used Eulerian framework for topology optimization, the generative topology optimization used in this paper is carried out essentially in a Lagrangian framework, where capillary flow channels undergoing changes of volume, of positions, of inclined angles and of shapes are described by a set of parameterized level-set surfaces which can move, deform, overlap and merge freely upon the underlying FEM grids. The generated constructal wick structures exhibit dichotomous, hierarchical and branching characteristics. Numerical comparisons show that the new wick structures can contribute to the vapor chambers with better thermal performance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
英俊的铭应助巩琦采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
瑞_完成签到,获得积分10
2秒前
桥抱千嶂完成签到,获得积分10
2秒前
无限雨南发布了新的文献求助10
2秒前
猪肉铺发布了新的文献求助10
2秒前
烟花发布了新的文献求助10
3秒前
豆花发布了新的文献求助10
3秒前
所所应助十元采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
文献荒完成签到,获得积分10
5秒前
qin发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
Singularity应助Lesile采纳,获得10
6秒前
调研昵称发布了新的文献求助30
6秒前
哒哒哒发布了新的文献求助10
7秒前
汉堡包应助迅速孤容采纳,获得10
7秒前
烟花应助wshwx采纳,获得10
7秒前
roy发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
LAFF完成签到,获得积分10
8秒前
无私迎海完成签到,获得积分10
8秒前
Talos完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
虚心小之发布了新的文献求助10
9秒前
爱丽丝很学术完成签到,获得积分10
9秒前
wucs27完成签到,获得积分10
10秒前
感性的俊驰完成签到,获得积分10
10秒前
大方雪枫完成签到,获得积分10
10秒前
我是老大应助机灵夜云采纳,获得10
10秒前
小xiao发布了新的文献求助10
10秒前
miemie完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
高分求助中
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 800
Essentials of thematic analysis 700
A Dissection Guide & Atlas to the Rabbit 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
Внешняя политика КНР: о сущности внешнеполитического курса современного китайского руководства 500
Revolution und Konterrevolution in China [by A. Losowsky] 500
Manual of Sewer Condition Classification 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3122411
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2772885
关于积分的说明 7714973
捐赠科研通 2428396
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1289747
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 621504
版权声明 600183