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龍圖騰網恭喜華南理工大學申請的專利一種基于場協同方程的并行流道冷卻系統優化方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN113887149B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-03-21發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202111025791.X，技術領域涉及：G06F30/28；該發明授權一種基于場協同方程的并行流道冷卻系統優化方法是由吳曉玲;侯竣升;陳凱設計研發完成，并于2021-09-02向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種基于場協同方程的并行流道冷卻系統優化方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種基于場協同方程的并行流道冷卻系統優化方法；本發明給定流道寬度分布的初始并行流道冷卻系統，求解動量方程和能量方程得到系統速度場和溫度場，記錄各熱源邊界平均溫度Ts；設定各熱源邊界為等溫邊界，溫度值為記錄的各熱源邊界平均溫度Ts，計算對流傳熱場協同方程得到并行流道冷卻系統速度場；利用得出的速度場再次計算能量方程得到各熱源邊界平均溫度Ts’，將Ts’作為熱源邊界重新計算場協同方程，并重復上述過程，直到Ts’與Ts的分量殘差小于設定的收斂殘差為止；然后基于此時系統的流道速度分布，求解流阻網絡反向計算模型得出系統的優化結構參數。本發明具有無經驗性和隨機性、優化時間短、優化效果好、適用性強等優點。

本發明授權一種基于場協同方程的并行流道冷卻系統優化方法在權利要求書中公布了：1.一種基于場協同方程的并行流道冷卻系統優化方法，其特征在于，包括如下步驟：S-1，給定并行流道冷卻系統的并行流道寬度總和Dcc和迭代收斂殘差ε，將初始并行流道冷卻系統的并行流道寬度設置為均勻寬度，分離流道和匯合流道寬度均設置為均勻寬度；S-2，求解計算流體力學方程得到并行流道冷卻系統的速度場，進一步求解能量方程得到系統溫度場，記錄每個熱源邊界的平均溫度，記為Ts＝[Ts1,Ts2,…,TsN]，其中Tsi為第i個熱源的邊界平均溫度，N為熱源的個數；S-3，設定各熱源壁面為等溫邊界，溫度值為記錄的熱源邊界平均溫度Tsi，利用對流傳熱場協同方程計算并行流道冷卻系統速度場，記錄此時分離流道、匯合流道和各并行流道速度分布；S-4，在步驟S-3得到的速度場基礎上，再次求解能量方程得到熱源邊界平均溫度分布Ts’＝[Ts1’,Ts2’,……,TsN’]；當時，將此時并行流道冷卻系統，所對應的分離流道、匯合流道和各并行流道速度分布，記為最佳流道速度分布；否則令Ts＝Ts’，返回步驟S-3；S-5，基于S-4得到的最佳流道速度分布，利用流阻網絡反向計算模型求出并行流道冷卻系統的結構參數，即為最終的優化結果，優化結束；步驟S-3中，設定各熱源壁面為等溫邊界，溫度值為記錄的熱源邊界平均溫度Tsi，具體是指，每次迭代采用場協同方程求解最佳速度場和能量方程對應的溫度場，然后將能量方程得到的熱源邊界平均溫度作為場協同方程的熱源等溫邊界，將得到的熱源等溫邊界作為下一個迭代步場協同方程的邊界條件；步驟S-3中，利用對流傳熱場協同方程計算并行流道冷卻系統速度場，具體是指，對流傳熱場協同方程通過變分原理推導得出，其形式如下所示： 其中，U表示并行流道冷卻系統中各點的速度矢量，表示速度梯度；P表示并行流道冷卻系統中各點的壓力，表示壓力梯度，μ和ρ代表動力粘度和密度，F為動量方程的附加體積力項，與優化目標相對應；步驟S-5中，所述優化的結構參數，包括并行流道寬度分布、分離流道寬度分布和匯合流道寬度分布；步驟S-5中，所述流阻網絡反向計算模型的公式如下所示：ΔPloss,DP,i+1+ΔPloss,CC,i+1-ΔPloss,CP,i-ΔPloss,CC,i＝0ΔPloss＝ΔPlocal+ΔPfriction 其中，下標“DP”和“CP”分別表示分離流道和匯合流道；下標“CC”表示并行流道；ΔPloss,DP,i+1和ΔPloss,CC,i+1代表第i+1條分離流道和第i+1條并行流道的阻力損失；ΔPloss,CC,i和ΔPloss,CP,i分別代表第i條并行流道和第i條匯合流道的阻力損失；ΔPlocal和ΔPfriction分別代表局部阻力損失和沿程阻力損失；ΔPlocal,DP,i+1和ΔPlocal,CC,i+1代表第i+1條分離流道和第i+1條并行流道的局部阻力損失；ΔPlocal,CC,i和ΔPlocal,CP,i分別代表第i條并行流道和第i條匯合流道的局部阻力損失；ξDP,i+1代表第i+1條分離流道的局部阻力系數，由管道流動的經驗公式進行計算；ξCP,i代表第i條匯合流道的局部阻力系數，由管道流動的經驗公式進行計算；ξDP→CC,i和ξDP→CC,i+1分別代表分離流道進入第i條并行流道流體的局部阻力系數和分離流道進入第i+1條并行流道流體的局部阻力系數，由管道流動的經驗公式進行計算；ξCC→CP,i和ξCC→CP,i+1分別代表第i條并行流道進入匯合流道流體的局部阻力系數和第i+1條并行流道進入匯合流道流體的局部阻力系數，由管道流動的經驗公式進行計算；λ代表沿程阻力系數，由管道流動的經驗公式進行計算；UDP,i和UDP,i+1分別代表第i條和第i+1條分離流道的流速；UCP,i和UCP,i+1分別代表第i條和第i+1條匯合流道的流速；l和D分別表示管道長度和當量直徑；當優化參數為并行流道寬度分布時，則需補充以下方程： 其中，N為熱源個數，DCC,i代表第i條并行流道的寬度，DCC代表并行流道寬度之和。

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