Оптимизация параметров конструкции радиатора процессора методом численного моделирования для установившегося теплового анализа и CFD-моделирования

В работе рассматривается проектирование системы охлаждения процессора с использованием нового подхода численного моделирования, основанного на автоматизированных вычислениях в коммерческом программном обеспечении. Объект исследования — алюминиевый радиатор процессора с тепловой проектной мощностью 50 Вт и новым дизайном ребер. Разработана численная модель процесса охлаждения и исследована эффективность радиатора. Основная цель оптимизации состояла в минимизации температуры процессора при минимальной массе радиатора. Проведен сравнительный анализ результатов, полученных тремя методами (скрининг, адаптивный многоцелевой метод и многоцелевой генетический алгоритм). Анализ показал, что скрининг является наименее трудоемким методом, но не обеспечивает требуемого решения. Решения, полученные адаптивным многоцелевым методом и многоцелевым генетическим алгоритмом, дают сходные результаты, но существенно различаются по времени вычислений. Установлено, что адаптивный многоцелевой метод является наилучшим для задачи оптимизации радиатора. При определенных оптимальных параметрах конструкции температура процессора находится в диапазоне 304–307 К, тогда как масса радиатора составила 81–87 г. Для сравнения: масса радиатора до оптимизации параметров конструкции была 93 г при температуре процессора 309–311 К.