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积耗散率最小的圆柱形构造体传质构形优化
  • ISSN号:0253-231X
  • 期刊名称:工程热物理学报
  • 时间:2013.5.10
  • 页码:947-951
  • 分类:TK12[动力工程及工程热物理—工程热物理;动力工程及工程热物理—热能工程]
  • 作者机构:[1]海军工程大学热科学与动力工程研究室,湖北武汉430033, [2]海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室,湖北武汉430033, [3]海军工程大学动力工程学院,湖北武汉430033
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.51176203;No.51206184)
  • 相关项目:多尺度体点传热传质问题的多目标构形优化
中文摘要:

基于构形理论,以质量积耗散率最小为优化目标,在构造体总体积和高渗透性材料一定的条件下,对基于环形高渗透性通道的圆柱形构造体进行传质构形优化,得到无量纲平均压差最小的圆柱体构造体最优构形。结果表明:存在最佳高渗透性通道尺寸比(D_1/D_0)_(opt)和最佳圆柱形构造体径高比(H_0/H_1)_(oo)使得圆柱形构造体的无量纲平均压差取得二次最小值。增加单元体数目n有助于提高圆柱形构造体的传质性能;当n〉5时,其传质性能提高幅度很小,此时增加单元体数目对其传质性能改善不明显。基于质量积耗散率最小所得到的圆柱形构造体最优构形能够降低构造体的平均传质压差,改善其整体传质性能。

英文摘要:

Based on constructal theory, the constructal mass transfer optimization of a cylindrical assembly with circular high permeability channel is carried out by taking minimum mass entransy dissipation rate as optimization objective. For the specified total volume of the assembly and total amount of the high permeability material, the optimal construct of the cylindrical assembly with minimum dimensionless average pressure difference is obtained. The results show that there exist the optimal ratio (D1/D0)opt of the high permeability channel and the optimal diameter and height ratio (H0/H1)oo of the cylinder which lead to the double minimum average pressure difference of the cylindrical assembly. The mass transfer performance of the cylindrical assembly increases with the element number n; this increment becomes small when n 〉 5, and the improvement of the mass transfer performance of the cylindrical assembly is not obvious by increasing the element number in this case. The optimal construct based on minimum mass entransy dissipation rate can reduce the av- erage pressure difference of the cylindrical assembly, and improves its global mass transfer performance.

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期刊信息
  • 《工程热物理学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国工程热物理学会 中国科学院工程热物理研究所
  • 主编:徐建中
  • 地址:北京2706信箱
  • 邮编:100080
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  • 国际标准刊号:ISSN:0253-231X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2091/O4
  • 邮发代号:2-185
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21026