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龙图腾网获悉东南大学申请的专利基于多材料模型的双流体换热器结构拓扑优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119647208B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411965927.9，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权基于多材料模型的双流体换热器结构拓扑优化设计方法是由许波;沈天汇;陈振乾设计研发完成，并于2024-12-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于多材料模型的双流体换热器结构拓扑优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于多材料模型的双流体换热器结构拓扑优化设计方法，包括：定义换热器的包含热流体和冷流体流动区域的拓扑优化设计域及设计变量；以设计域内换热量最大化且进出口压降最小化为优化目标，建立目标函数并设定约束条件，构建拓扑优化模型；分别求解冷流体、热流体流动问题的控制方程，求解相应的拓扑优化模型，获得相应的速度场；根据两个速度场叠加得到的组合速度场，使用热传导方程求解传热问题；根据传热问题的解进行灵敏度分析，根据灵敏度分析结果，通过拓扑优化算法更新设计变量；多次迭代更新设计变量，直到目标函数收敛，满足预定的设计要求。本发明高效解决了不同场景下换热器结构优化问题。

本发明授权基于多材料模型的双流体换热器结构拓扑优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于多材料模型的双流体换热器结构拓扑优化设计方法，其特征在于，包括： S1、定义换热器的包含热流体和冷流体流动区域的拓扑优化设计域，并定义拓扑优化的设计变量γ1、γ2；其中，γ是关于设计域中位置x的0-1二值函数，当γx＝0时表示设计域中位置x的材料属性为固体，γx＝1表示设计域中位置x的材料属性为流体；下标1,2分别代表冷流体和热流体； S2、以所述设计域内换热量最大化且进出口压降最小化为优化目标，建立目标函数并设定约束条件，构建拓扑优化模型； 所述目标函数经过无量化纲及加权处理而获得，表达式为： 其中，Jth为换热量函数值，为Jth的参考值；Jpr为进出口压降函数值，为Jpr的参考值；w为权重因子；Ω为设计域； 换热量函数为： 上式中，u,T分别为设计域内流体的速度场、温度场，n为法向向量，ρ、Cp分别为流体密度、比热容；Γ1、Γ2分别表示设计域的入口边界、出口边界； 进出口压降函数为： 上式中，p代表设计域内流体的压力场； S3、建立流动问题的控制方程： 分别针对冷流体流动问题、热流体流动问题，求解相应流动问题的所述控制方程，同时使用拓扑优化算法求解相应的所述拓扑优化模型，获得相应的速度场； 其中，u为设计域内流体的速度场；ρ、μ为设计域内流体的密度和运动粘度；为梯度算子；体积力项F＝-α·u，α代表逆渗透函数； S4、将求解两个流动问题获得的所述速度场叠加，得到组合速度场； S5、根据所述组合速度场，使用热传导方程进行传热问题的求解； S6、根据传热问题的解进行灵敏度分析，根据灵敏度分析结果，通过拓扑优化算法更新所述设计变量； S7、重复步骤S3至S6多次迭代更新所述设计变量，直到所述优化目标的目标函数收敛，满足预定的设计要求。

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