來源：International Journal of Heat and Mass Transfer

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2026.128670

01 背景

02 成果掠影

近日，普渡大學Yanbo Huang、Justin A. Weibel團隊提出了一種全新的基于密度的拓撲優(yōu)化方法，專門用于設計兩相浸沒冷卻中的高效散熱器結構。將復雜的沸騰傳熱問題簡化為固體導熱問題，并在散熱器表面施加依賴于過熱度的沸騰傳熱系數 h(ΔT)作為邊界條件。使用密度場表示散熱器材料分布，引入SIMP插值模型處理熱導率，采用Heaviside投影和密度濾波控制最小特征尺寸，避免棋盤格圖案。優(yōu)化目標為多目標函數，在80 W/cm2的基底熱流密度下，優(yōu)化后的散熱器性能遠超平板CHF（約25 W/cm2），避免了膜態(tài)沸騰。提出的拓撲優(yōu)化方法能夠自動生成高性能的沸騰散熱器結構，有效平衡熱擴展與導熱路徑。該方法是系統(tǒng)性的、可推廣的，適用于高功率密度電子元件的兩相浸沒冷卻設計。研究成果以“Topology Optimization of Coral-Like Heat Sinks under Pool Boiling for Two-Phase Immersion Cooling” 為題，發(fā)表于《International Journal of Heat and Mass Transfer》期刊。