Topology optimization for the design of additively-manufactured cooling channels
Notice bibliographique
Résumé
The design of cooling channels has a crucial impact on the efficiency of heat exchangers and other devices employed in the thermal management of industrial processes. The complexity and the multidisciplinary nature of the physics involved in these processes make the optimal design a challenging task. Furthermore, the limitations of traditional manufacturing techniques reduce the domain of possible designs. The recent advent of additive manufacturing has opened the door to new design paradigms guided by optimality considerations. We propose a framework for the development of a topology optimization methodology targeted at the optimal design of cooling channels in die casting molds. We consider two optimization approaches, one diffuse and one sharp, arising from the way the interface between the cooling fluid and the solid body of the mold is represented. These representations result in different thermo-fluid models which are both implemented in our in-house software and validated against a conformal solver. An adjoint-based methodology is adopted to compute the gradient of the cost function, taken as the average temperature in the domain for instance, with respect to the design parameters, e.g. the solid fraction value at discrete points in the domain. For an initial solid fraction distribution, the values of the cost function and its gradient are provided to an optimization module, which produces a new solid fraction field intended to minimize the cost function. The sequential application of these steps results in the evolution of the initial cooling channel design to an optimal design, which efficiently minimizes the average temperature. An example of such an optimization is presented for laminar flows, followed by a discussion of the results.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».