基于热阻模型的低雷诺数顺排圆形微针肋热沉多目标优化设计

利用离散方法建立了顺排圆形微针肋的离散热阻模型,根据文献结果选取适用于微尺度柱群绕流的压降控制函数,以减小热阻-压降为优化目标构建加权评价函数。通过MultiStart-Fmincon多目标优化算法,对层流状态下顺排圆形微针肋热沉的微柱间距、半径、宽度进行了优化设计,得到了不同权重下的尺寸优化结果,并用有限元分析软件对优化结果进行了模拟验证。结果表明,在选取的设计区间及工作环境下,本文提出的优化设计方法具有较好的合理性和精度。流场分析表明,柱间流速与过流截面积相关,迎水柱前后的流体压差较大且随微柱集度增加而增大,可通过二次设计提升迎水柱强度。