清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Multi-objective optimization of a novel butterfly-wing vortex generator fabricated in a rectangular microchannel based on CFD and NSGA-II genetic algorithm

微通道 涡流发生器 田口方法 努塞尔数 计算流体力学 雷诺数 材料科学 水力直径 机械 涡流 数学 物理 湍流 复合材料
作者
Ananta Kumar Das,Somashekhar S. Hiremath
出处
期刊:Applied Thermal Engineering [Elsevier]
卷期号:234: 121187-121187 被引量:4
标识
DOI:10.1016/j.applthermaleng.2023.121187
摘要

A novel butterfly-wing vortex generator is fabricated inside the microchannel of 1 mm width (W), 0.63 mm height (H) and 50 mm length (L) by micro milling process using KERN EVO micro machining center. The Numerical model is validated by the experiments performed in the microchannel with the butterfly-wing of 0.36 mm bigger width (w), 0.18 mm smaller width (b), 0.2 mm wing height (h), 1 mm wing length (l), and a fixed number of wing (n) i.e., 5. Further, the numerical simulation is carried out to study the thermo-hydraulic performance and entropy-generation in the microchannel by employing Taguchi’s design of experiment. Thus, the L27 experimental design is formed by varying the input variables in 3 levels, i.e., w (0.24–0.48) mm, b (0.12–0.24) mm, h (0.2–0.5) mm, l (1–3) mm, and Reynolds number (Re) (142–544). A sensitivity analysis is performed to know the influence of each input parameter by calculating the signal-to-noise ratio for the friction factor (f), average Nusselt number (Nuavg), and total entropy-generation (SG), and the same is verified by the CFD simulation results. A multi-objective optimization is carried out to balance the trade-off between the increment of Nuavg and the decrement of f and SG. In this optimization study, the performance factor (Pf) and augmentation entropy-generation number (Ns,a) are considered as output responses because both the parameters explain the phenomenon of fluid flow, heat transfer and entropy-generation in the microchannel. Further, utilizing the simulation results, an empirical model is developed by response surface method for both the output responses. With the developed empirical model, the optimization is performed using NSGA-II to maximize the Pf and minimize the Ns,a. A decision-making technique, i.e., TOPSIS is used to get the best optimal solution from the acquired pareto-front. The optimal input parameters obtained from the TOPSIS are 0.48 mm (w), 0.12 mm (b), 1 mm (l), 0.38 mm (h) and 544 (Re) with the output responses of Pf = 1.35 andNs,a = 0.67.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
mkeale发布了新的文献求助10
3秒前
17秒前
mkeale完成签到,获得积分10
21秒前
zzZ_完成签到 ,获得积分10
57秒前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
1分钟前
灵感大王喵完成签到 ,获得积分10
1分钟前
KINGAZX完成签到 ,获得积分10
1分钟前
千里草完成签到,获得积分10
1分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
英俊的铭应助ceeray23采纳,获得20
2分钟前
顾矜应助ceeray23采纳,获得20
2分钟前
2分钟前
黑球发布了新的文献求助10
2分钟前
文明8完成签到 ,获得积分10
3分钟前
伍思光发布了新的文献求助10
3分钟前
伍思光完成签到,获得积分10
3分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
ccc完成签到 ,获得积分10
4分钟前
卡布发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
打打应助卡布采纳,获得10
4分钟前
ceeray23发布了新的文献求助20
4分钟前
5分钟前
ceeray23应助科研通管家采纳,获得10
6分钟前
芙瑞完成签到 ,获得积分10
6分钟前
6分钟前
lutos发布了新的文献求助10
6分钟前
6分钟前
7分钟前
7分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
7分钟前
7分钟前
ceeray23发布了新的文献求助20
7分钟前
平常以云完成签到 ,获得积分10
8分钟前
1437594843完成签到 ,获得积分10
8分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Agriculture and Food Systems Third Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
人脑智能与人工智能 1000
King Tyrant 720
Silicon in Organic, Organometallic, and Polymer Chemistry 500
Principles of Plasma Discharges and Materials Processing, 3rd Edition 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5599887
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4685602
关于积分的说明 14838712
捐赠科研通 4672652
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2538352
邀请新用户注册赠送积分活动 1505574
关于科研通互助平台的介绍 1470965