拓扑优化翅片

熔化快 38.5%

针对垂直相变储热系统三维拓扑优化,兼顾自然对流与温度梯度,显著缩短熔化时间。

Yin, Jianbao · Wang, Shisong · Mengyan, Ye · Hou, Tianrui · Wang, Zixian · 邢玉明

Energy Conversion and Management 2026

参数信息

熔化时间缩短
38.51 %
平均温度方差降低
74.86 %
最大温度方差降低
80.47 %
熔化时间缩短
8.68 %
平均温度方差降低
26.54 %
最大温度方差降低
25.35 %

技术优势

熔化更快

优化后的拓扑翅片相比直翅片和针翅片熔化时间缩短38.51%,因为设计同时考虑传导、自然对流和壁温梯度。

温度更均匀

平均和最大温度方差分别降低74.86%和80.47%,意味着储热过程中热点减少,输出更稳定。

适应复杂工况

在梯度壁温条件下,与传统等温假设相比,考虑实际壁温梯度和自然对流可缩短熔化时间8.68%,温度方差降低26.54%和25.35%,因此优化设计更贴近真实应用。

可直接制造

优化几何以NURBS曲面表示,可直接用于几何操作和数值模拟,支持3D打印等制造方式。

应用场景