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公开(公告)号：CN117332715B
公开(公告)日：2024-11-05
申请号：CN202311285314.6
申请日：2023-10-07
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 本发明属于换热器构形优化技术领域，公开了一种基于成本最小的S‑CO2印刷电路板式换热器(PCHE)构形优化方法，本发明基于构形理论，以无量纲总成本最小为优化目标，采用分段热设计方法，在换热器总体积和换热通道总体积一定的条件下，对PCHE的长宽比和通道半径开展单自由度和双自由度构形设计，探索PCHE几何结构设计与无量纲总成本之间的变化规律，获得PCHE最优构形，并分析了冷/热流体质量流率、进口温度和进口压力等参数对最小总成本和最优构形的影响。本发明通过优化PCHE的长宽比和通道半径，可显著降低换热器的总成本，对S‑CO2循环PCHE的制造与应用具有重要指导意义。
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公开(公告)号：CN118296970B
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410714374.3
申请日：2024-06-04
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06N3/126 , G06F17/11 , G06F30/10 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明属于电子核心产业技术领域，公开了一种电子芯片嵌入式液冷热沉的腔体结构优化方法及系统，包括：S1，在多种热源载荷条件下，建立了针对腔体结构优化的嵌入式液冷热沉模型；S2，以热源最高温度、温度均匀性因子和液冷热沉的泵耗功率为性能指标，以热沉内部腔体的上壁面凸起高度和上下壁面凸起沿流向位置为设计变量，采用数值计算和遗传算法相结合的方法，以嵌入式液冷热沉腔体的垂直面腔体结构为优化变量，采用遗传算法对嵌入式液冷热沉的腔体结构进行优化；S3，分别得到不同热源载荷条件下热沉腔体的最优结构，基于最优结构进行嵌入式液冷热沉的优化设计。
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公开(公告)号：CN114838613A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210549910.X
申请日：2022-05-20
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
摘要： 本发明属于换热器强化传热技术领域，公开了一种磁场强化管壳式换热器对流传热方法，为提高管壳式换热器流动传热性能，提出在管壳式换热器内使用磁性纳米流体作为工质并在外部施加磁场，让管壳式换热器的对流换热性能因磁场对磁性纳米流体的影响而增强。本发明与没有加入磁性纳米粒子和施加磁场的换热器相比，在对泵功消耗影响不大的情况下，传热率大幅提高，综合传热性能显著增强，相比于其他管壳式换热器强化传热方法具有一定优势，容易实施，并且不用增设能量输入设备，通过在管壳式换热器内部使用磁流体工质，外部放置永磁体即可；在不改变换热器原结构设计的基础上，可以大幅提高传热率，提高换热器的综合传热性能，具有推广价值。
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公开(公告)号：CN114649284B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210517721.4
申请日：2022-05-13
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： H01L23/473 , H01L23/433
摘要： 本发明公开了一种肋排仿生结构微通道散热器，包括壳体、内部流道和流经所述内部流道的冷却工质；所述壳体的一端设置有冷却工质入口，另一端设置有冷却工质出口；所述内部流道中设置有多个平行间隔布置的肋片结构单元，每个所述肋片结构单元的形状是由两片梳子状的肋片组成的横截面为人字形的长条状；每个所述肋片结构单元横向布置于内部流道中，所述人字形肋片结构单元开口部朝向所述冷却工质出口的一端；所述肋片分为梳齿部分和梳体部分，所述梳齿部分方向朝向所述人字形肋片结构单元的开口。本发明一方面，通过仿照生物肋排的布置，提高了结构的稳定性；另一方面，通过调整梳体部分宽度，改变冷却工质流经路径上的横截面积，提高了换热效率。
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公开(公告)号：CN118296970A
公开(公告)日：2024-07-05
申请号：CN202410714374.3
申请日：2024-06-04
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/27 , G06N3/126 , G06F17/11 , G06F30/10 , G06F111/10 , G06F119/08 , G06F113/08 , G06F119/14
摘要： 本发明属于电子核心产业技术领域，公开了一种电子芯片嵌入式液冷热沉的腔体结构优化方法及系统，包括：S1，在多种热源载荷条件下，建立了针对腔体结构优化的嵌入式液冷热沉模型；S2，以热源最高温度、温度均匀性因子和液冷热沉的泵耗功率为性能指标，以热沉内部腔体的上壁面凸起高度和上下壁面凸起沿流向位置为设计变量，采用数值计算和遗传算法相结合的方法，以嵌入式液冷热沉腔体的垂直面腔体结构为优化变量，采用遗传算法对嵌入式液冷热沉的腔体结构进行优化；S3，分别得到不同热源载荷条件下热沉腔体的最优结构，基于最优结构进行嵌入式液冷热沉的优化设计。
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公开(公告)号：CN117077497B
公开(公告)日：2023-12-29
申请号：CN202311330992.X
申请日：2023-10-16
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/27 , G06F30/28 , G06N3/0464 , G06N3/126 , G06F111/04 , G06F111/08 , G06F111/10 , G06F119/08
摘要： 本发明属于芯片散热技术领域，公开了一种3D‑IC嵌入式液冷热沉构形演化设计方法及系统，对热沉进行数学建模，确定设计自由度和样本空间；在热沉结构设计样本空间中随机采样；使用全CFD模型对这些热沉结构样本点的关键截面传热特征进行预测，构成训练和验证样本集；训练深度神经网络，验证和调校网络的准确性；将训练完的深度神经网络作为代理模型预测热沉关键截面的传热特征，并使用遗传算法对热沉结构进行构形演化设计。本发明可以基于热沉结构的关键信息准确预测所需截面的物理量分布，且计算成本远低于全CFD模型，该优势对自由度越高的构形演化设计问题越明显；其热安全性和综合性能均比现有技术得到的热沉近优结构显著提高。
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公开(公告)号：CN117077497A
公开(公告)日：2023-11-17
申请号：CN202311330992.X
申请日：2023-10-16
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/23 , G06F30/27 , G06F30/28 , G06N3/0464 , G06N3/126 , G06F111/04 , G06F111/08 , G06F111/10 , G06F119/08
摘要： 本发明属于芯片散热技术领域，公开了一种3D‑IC嵌入式液冷热沉构形演化设计方法及系统，对热沉进行数学建模，确定设计自由度和样本空间；在热沉结构设计样本空间中随机采样；使用全CFD模型对这些热沉结构样本点的关键截面传热特征进行预测，构成训练和验证样本集；训练深度神经网络，验证和调校网络的准确性；将训练完的深度神经网络作为代理模型预测热沉关键截面的传热特征，并使用遗传算法对热沉结构进行构形演化设计。本发明可以基于热沉结构的关键信息准确预测所需截面的物理量分布，且计算成本远低于全CFD模型，该优势对自由度越高的构形演化设计问题越明显；其热安全性和综合性能均比现有技术得到的热沉近优结构显著提高。
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公开(公告)号：CN117332715A
公开(公告)日：2024-01-02
申请号：CN202311285314.6
申请日：2023-10-07
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/10
摘要： 本发明属于换热器构形优化技术领域，公开了一种基于成本最小的S‑CO2印刷电路板式换热器(PCHE)构形优化方法，本发明基于构形理论，以无量纲总成本最小为优化目标，采用分段热设计方法，在换热器总体积和换热通道总体积一定的条件下，对PCHE的长宽比和通道半径开展单自由度和双自由度构形设计，探索PCHE几何结构设计与无量纲总成本之间的变化规律，获得PCHE最优构形，并分析了冷/热流体质量流率、进口温度和进口压力等参数对最小总成本和最优构形的影响。本发明通过优化PCHE的长宽比和通道半径，可显著降低换热器的总成本，对S‑CO2循环PCHE的制造与应用具有重要指导意义。
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公开(公告)号：CN114649284A
公开(公告)日：2022-06-21
申请号：CN202210517721.4
申请日：2022-05-13
申请人： 中国人民解放军海军工程大学
IPC分类号： H01L23/473 , H01L23/433
摘要： 本发明公开了一种肋排仿生结构微通道散热器，包括壳体、内部流道和流经所述内部流道的冷却工质；所述壳体的一端设置有冷却工质入口，另一端设置有冷却工质出口；所述内部流道中设置有多个平行间隔布置的肋片结构单元，每个所述肋片结构单元的形状是由两片梳子状的肋片组成的横截面为人字形的长条状；每个所述肋片结构单元横向布置于内部流道中，所述人字形肋片结构单元开口部朝向所述冷却工质出口的一端；所述肋片分为梳齿部分和梳体部分，所述梳齿部分方向朝向所述人字形肋片结构单元的开口。本发明一方面，通过仿照生物肋排的布置，提高了结构的稳定性；另一方面，通过调整梳体部分宽度，改变冷却工质流经路径上的横截面积，提高了换热效率。
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