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冯辉君: 作品数：43 被引量：81H指数：6; 供职机构：中国人民解放军海军工程大学船舶与动力学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划湖北省自然科学基金更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理电子电信金属学及工艺冶金工程更多>>

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基于耗散率最小的“盘点”脉管网络构形优化被引量：4: 2014年; 以有限温差传热和流动阻力引起的最小耗散率和耗散数为优化目标,在圆盘总面积和脉管网络总体积给定的条件下,对圆盘区域内一级、二级和三级脉管网络进行构形优化,得到耗散率和耗散数最小的各级脉管网络最优构形.结果表明当参数B1?10??时,在相同无量纲质量流率M*(1?M*?102)下,耗散率最小和熵产率最小的一级脉管网络最优构形有明显区别.对于二级脉管网络,当无量纲质量流率在1?M*?102范围内时,传热耗散和流动耗散大小相当,此时脉管网络最优构形随质量流率变化显著.在相同脉管网络总体积和圆盘半径条件下,相同无量纲质量流率时,一级、二级和三级脉管网络最小耗散数性能几乎相同;当无量纲泵功率*5?10(?1,2,3)?i W i时,随着脉管级数的增大,脉管网络最小耗散数减小,此时增加脉管网络的复杂度有利于提高脉管网络的性能.此外,还以复合耗散率为优化目标对脉管性能进行优化.优化结果可从传热优化角度为脉管系统设计提供参考.; 冯辉君陈林根谢志辉孙丰瑞; 关键词：构形理论广义热力学优化

微、纳米尺度下基于构形理论的树状圆盘整体导热性能优化被引量：1: 2014年; 基于构形理论,以(火积)耗散率最小为优化目标,在微、纳米尺度下对树状圆盘导热问题进行构形优化,得到整体导热性能最优的树状圆盘最优构形.结果表明:在微、纳米尺度下,尺寸效应影响下的树状圆盘构造体最优构形与无尺寸效应影响时的树状圆盘构造体最优构形有明显区别.存在高导热材料最佳单元体占比使得树状圆盘无量纲平均传热温差取得最小值.对于3种结构形式(nn、nb和bb)的树状圆盘,其无量纲临界半径分别为1.16、1.45和1.75.当树状圆盘半径大于临界半径时,圆盘高导热材料需采用树状布置,反之则采用辐射状布置.基于(火积)耗散率最小的树状圆盘导热构形优化能够降低圆盘构造体的平均传热温差,提高其整体传热性能.; 冯辉君陈林根谢志辉孙丰瑞; 关键词：构形理论广义热力学优化

积耗散率最小的圆柱形构造体传质构形优化: 2013年; 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。; 冯辉君陈林根谢志辉孙丰瑞; 关键词：构形理论广义热力学优化

基于热损失率目标的板坯连铸凝固传热过程多目标优化: 基于构形理论,以板坯热损失率、表面温度梯度、矫直点表面温度、表面极限温度和液芯长度组成的惩罚函数为优化目标,在二冷总供水流量一定的条件下对板坯连铸凝固传热过程进行优化,得到二冷区各区段最佳水量分配比,分析水量分配比、二冷...; 冯辉君陈林根丁泽民孙丰瑞; 关键词：板坯连铸凝固传热多目标广义热力学优化; 文献传递

基于氨水工质的管壳式冷凝器多目标构形优化被引量：3: 2020年; 应用构形理论,以换热过程[火积]耗散率和总泵功率组成的线性加权复合函数为优化目标,首先在总换热率和换热面积一定的条件下,对基于氨水工质的管壳式冷凝器进行构形优化,得到一次最小复合函数以及对应的一次最佳换热管外径,并进一步分析氨水浓度、冷却水进口温度、冷凝器换热面积和总换热率对一次构形优化结果的影响。; 蔡存光赵光超陈林根冯辉君肖伟; 关键词：构形理论管壳式冷凝器多目标优化广义热力学优化

基于[火积]理论的H形多尺度换热器构形优化被引量：3: 2013年; 与换热器热有效性定义类比,定义换热器的(火积)耗散有效性为无量纲(火积)耗散率与无量纲总泵功率之比.以(火积)耗散有效性最大为优化目标,分别在换热器管道总体积和总表面积一定的约束条件下,对H形多尺度换热器进行构形优化,得到(火积)耗散有效性最大时的H形多尺度换热器最优构形.结果表明在换热器管道总体积一定的条件下,对于一级T形换热器,当冷、热流体质量流率较小时,热有效性和(火积)耗散有效性最大的一级T形换热器最优构形是明显不同的.对于H形多尺度换热器,给定换热器级数时,(火积)耗散有效性随质量流率的增大而减小;给定无量纲质量流率M(M<32.9)时,(火积)耗散有效性随换热器级数的增加而减小.H形多尺度换热器与H形单尺度换热器相比,多尺度换热器性能得到显著提高.此外,本文还对换热器管道表面积约束的情形进行了讨论.本文优化结果使得换热器的传热和流动性能得到很好的兼顾,可为换热器的优化设计提供参考,有助于丰富(火积)理论内涵.; 冯辉君陈林根谢志辉孙丰瑞; 关键词：构形理论广义热力学优化

3D堆叠芯片硅通孔的电-热-力耦合构形设计被引量：3: 2021年; 建立了3D堆叠芯片硅通孔(TSV)单元体模型,在单元体总体积和TSV体积占比给定时,考虑电-热-力耦合效应,以最高温度、[火积]耗散率、最大应力和最大形变为性能指标,对TSV横截面长宽比和单元体横截面长宽比进行双自由度构形设计优化。结果表明,存在最佳的TSV横截面长宽比使得单元体的最高温度、[火积]耗散率和最大应力取得极小值,但对应不同优化目标的最优构形各有不同,且TSV两端电压和芯片发热功率越大,其横截面长宽比对各性能指标的影响越大。铜、铝、钨3种材料中,钨填充TSV的热学和力学性能最优,但其电阻率较大。铜填充时,4个指标中最大应力最敏感,优先考虑最大应力最小化设计需求以确定TSV几何参数,可以较好兼顾其他性能指标。; 关潇男谢志辉南刚冯辉君戈延林; 关键词：构形理论

基于(火积)耗散率最小的复杂肋片对流换热构形优化被引量：4: 2015年; 基于构形理论,以基于火积耗散率定义的当量热阻最小为优化目标对复杂肋片进行构形优化,得到同时考虑肋片导热和对流换热火积耗散性能的肋片最优构形,并比较不同形状和不同优化目标下的肋片最优构形.结果表明:存在最佳单元级直肋、中部空腔以及肋片末梢高度和长度比使得复杂肋片当量热阻取得三重最小值.当量热阻最小的复杂肋片最优构形与T-Y形肋片最优构形相比,复杂肋片结构使得肋片整体传热性能大大提高.当肋片传热为二维传热且根部较宽时,肋片根部温度越不均匀,当量热阻最小和最大热阻最小的复杂肋片最优构形差别越大.在保证热安全性的前提下,工程上对肋片进行优化设计时可选择当量热阻最小的肋片构形设计方案以降低其平均传热温差、提高整体传热性能.本文从传热优化角度为复杂肋片的优化设计提供了参考.; 冯辉君陈林根谢志辉孙丰瑞; 关键词：构形理论广义热力学优化

微、纳米尺度下三角形构造体的整体最优构形设计: 2012年; 基于构形理论,以量纲1最大热阻最小为优化目标,通过释放"下一级构形体由上一级最优构形体组成"的约束,在微、纳米尺度下对基于三角形单元体的"体点"导热问题进行构形优化,得到尺寸效应影响下的量纲1最大热阻最小的"体点"导热问题最优构形。结果表明:存在尺寸效应影响时的构造体最优构形与无尺寸效应影响时的构造体最优构形有明显区别。通过上一级最优构形设计方法得到的下一级构造体导热性能并不是最优的;整体最优构形设计方法与上一级最优构形设计方法相比,三角形构造体的极限温度得到有效降低,其导热性能得到明显提高。; 冯辉君陈林根肖庆华孙丰瑞; 关键词：构形理论广义热力学优化

对流和辐射边界条件下轧钢加热炉壁绝热层(火积)构形优化被引量：3: 2014年; 基于绝热过程(火积)耗散极值原理,以耗散率最小为优化目标,在对流传热和辐射传热边界条件下,对轧钢加热炉壁平板绝热层进行构形优化,得到平板绝热层的最优构形.结果表明:对流传热边界条件时,(火积)耗散率最小的绝热层最优构形与热损失率最小的绝热层最优构形是明显不同的.(火积)耗散率最小的绝热层最优构形与热损失率最小的绝热层最优构形相比,(火积)耗散率降低了5.98%,从而使得其整体绝热性能得到提高.对流与辐射复合传热边界条件时,绝热层厚度线性增大的布置方式与等厚度绝热层和厚度线性减小的布置方式相比,绝热层(火积)耗散率分别降低了16.59%和39.72%,从而使得绝热层整体绝热性能大大提高.存在最佳常系数a2,opt使得绝热层无量纲(火积)耗散率取得最小值.绝热层最小无量纲(火积)耗散率和最大温度梯度最小值对应的最佳常系数a2,opt相差不大,这使得(火积)耗散率最小的绝热层最优构形对应的热应力也较小,从而在提高绝热层整体绝热性能的同时也有助于提高其热安全性.本文所得结果能从传热优化角度为绝热层的优化设计提供参考.; 冯辉君陈林根谢志辉孙丰瑞; 关键词：构形理论对流传热复合传热

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