本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路，尤其是涉及一種基于參數(shù)優(yōu)化的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、微通道液冷板，也稱為微通道散熱片，是利用微細(xì)加工技術(shù)在散熱片上形成無(wú)數(shù)細(xì)小的流道，以增大散熱面積，提高對(duì)過(guò)熱飛濺液體的穩(wěn)定性，并實(shí)現(xiàn)對(duì)電子設(shè)備的散熱，微通道液冷板的工作原理主要是通過(guò)冷卻液在微通道內(nèi)的流動(dòng)，將熱量從熱源帶走，并散發(fā)到外部環(huán)境中，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用需求的不斷提高，對(duì)微通道液冷板的換熱效率提出了更高的要求。

2、深溝槽結(jié)構(gòu)是指在微通道液冷板的冷卻液通道內(nèi)，通過(guò)精密機(jī)械加工或微細(xì)加工技術(shù)形成的具有一定深度和寬度的溝槽，深溝槽結(jié)構(gòu)不僅能夠增強(qiáng)換熱效率、優(yōu)化流體動(dòng)力學(xué)性能，還能提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，是微通道液冷板實(shí)現(xiàn)高效散熱的關(guān)鍵設(shè)計(jì)之一。

3、但是溝槽槽型角度、槽底圓弧半徑、槽壁粗糙度、槽間臺(tái)階寬度等參數(shù)的細(xì)微變化，都會(huì)引起近壁面液體流動(dòng)狀態(tài)的改變，進(jìn)而影響換熱效率，且各參數(shù)之間相互影響，共同決定了微通道內(nèi)的液體流動(dòng)換熱特性，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)對(duì)微通道液冷板的深溝槽結(jié)構(gòu)的全面優(yōu)化。

4、由此可見，如何實(shí)現(xiàn)對(duì)微通道液冷板的深溝槽結(jié)構(gòu)的全面優(yōu)化，已經(jīng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員所要亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種基于參數(shù)優(yōu)化的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法、存儲(chǔ)介質(zhì)及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)對(duì)微通道液冷板的深溝槽結(jié)構(gòu)的全面優(yōu)化的技術(shù)問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于參數(shù)優(yōu)化的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。

3、對(duì)采集到的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，構(gòu)建不同優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的各個(gè)微通道深溝槽三維模型；

4、基于每個(gè)所述微通道深溝槽三維模型，以對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)流動(dòng)換熱過(guò)程進(jìn)行模擬，得到各個(gè)流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)；

5、基于每個(gè)所述流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)，以所述壁面換熱系數(shù)和對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得到各個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍；

6、采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)所有所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍進(jìn)行處理，得到各個(gè)優(yōu)化參數(shù)取值組合，以每個(gè)所述優(yōu)化參數(shù)取值組合進(jìn)行試驗(yàn)分析，得到每個(gè)所述優(yōu)化參數(shù)取值組合對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)；

7、基于所有所述壁面換熱系數(shù)的排序結(jié)果得到最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，以對(duì)所述微通道深溝槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

8、作為其中一種優(yōu)選方案，所述對(duì)采集到的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，構(gòu)建不同優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的各個(gè)微通道深溝槽三維模型，包括：

9、采集微通道深溝槽結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)參數(shù)；采用優(yōu)化算法以壁面換熱系數(shù)對(duì)所述初始設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，得到各個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)；

10、采用三維建模軟件構(gòu)建每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的微通道深溝槽三維模型。

11、作為其中一種優(yōu)選方案，所述流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)包括溫度分布數(shù)據(jù)、速度矢量分布數(shù)據(jù)和壓力分布數(shù)據(jù)，所述基于每個(gè)所述微通道深溝槽三維模型，以對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)流動(dòng)換熱過(guò)程進(jìn)行模擬，得到各個(gè)流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)，包括：

12、采用自適應(yīng)四面體網(wǎng)格剖分器對(duì)每個(gè)所述微通道深溝槽三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到各個(gè)網(wǎng)格單元和各個(gè)非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)；

13、采用二階迎風(fēng)差分格式對(duì)每個(gè)所述網(wǎng)格單元的流體控制方程進(jìn)行離散化處理，對(duì)采集到的每個(gè)所述網(wǎng)格單元的溫度數(shù)值進(jìn)行處理，得到溫度分布數(shù)據(jù)；

14、對(duì)采集到的每個(gè)所述非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)的速度矢量和壓力數(shù)值進(jìn)行處理，得到速度矢量分布數(shù)據(jù)和壓力分布數(shù)據(jù)。

15、作為其中一種優(yōu)選方案，所述基于每個(gè)所述流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)，包括：

16、以k-epsilon湍流模型對(duì)所述流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)進(jìn)行湍流模擬，得到所述湍流模擬過(guò)程數(shù)據(jù)，基于所述湍流模擬過(guò)程數(shù)據(jù)計(jì)算湍流動(dòng)能和湍流動(dòng)能耗散率，基于所述湍流動(dòng)能和所述湍流動(dòng)能耗散率計(jì)算得到壁面換熱系數(shù)。

17、作為其中一種優(yōu)選方案，所述以所述壁面換熱系數(shù)和對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得到各個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍，包括：

18、將每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)和所有所述壁面換熱系數(shù)之間的皮爾遜相關(guān)系數(shù)的平均值作為每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的參數(shù)調(diào)整關(guān)鍵因子，以評(píng)估每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整對(duì)所述壁面換熱系數(shù)造成的影響程度；

19、以所述參數(shù)調(diào)整關(guān)鍵因子對(duì)每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行縮小，得到各個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍。

20、作為其中一種優(yōu)選方案，所述采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)所有所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍進(jìn)行處理，得到各個(gè)優(yōu)化參數(shù)取值組合，包括：

21、將每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍劃分為若干個(gè)離散的取值區(qū)間，將每個(gè)所述取值區(qū)間的中位數(shù)作為每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限中位取值；

22、以每個(gè)所述優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限中位取值構(gòu)建優(yōu)化設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)表；

23、基于所述優(yōu)化設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)表獲取各個(gè)優(yōu)化參數(shù)取值組合。

24、作為其中一種優(yōu)選方案，所述以每個(gè)所述優(yōu)化參數(shù)取值組合進(jìn)行試驗(yàn)分析，得到每個(gè)所述優(yōu)化參數(shù)取值組合對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)，包括：

25、基于每個(gè)所述優(yōu)化參數(shù)取值組合，搭建對(duì)應(yīng)的換熱系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)；

26、以所述優(yōu)化參數(shù)取值組合在所述換熱系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行流動(dòng)換熱試驗(yàn)，當(dāng)所述流動(dòng)換熱試驗(yàn)達(dá)到預(yù)設(shè)狀態(tài)時(shí)，采集對(duì)應(yīng)的流動(dòng)換熱試驗(yàn)分布數(shù)據(jù)，基于所述流動(dòng)換熱試驗(yàn)分布數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)。

27、作為其中一種優(yōu)選方案，所述基于所有所述壁面換熱系數(shù)的排序結(jié)果得到最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，包括：

28、基于所有所述壁面換熱系數(shù)的組合結(jié)果構(gòu)建換熱多目標(biāo)函數(shù)；

29、采用每個(gè)所述壁面換熱系數(shù)計(jì)算所述換熱多目標(biāo)函數(shù)的取值，得到對(duì)應(yīng)的優(yōu)化參數(shù)取值組合的綜合優(yōu)化結(jié)果；

30、將所有所述綜合優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行排序，將最大的綜合優(yōu)化結(jié)果對(duì)應(yīng)的優(yōu)化參數(shù)取值組合作為最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)。

31、本發(fā)明再一實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上所述的一種基于參數(shù)優(yōu)化的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。

32、本發(fā)明又一實(shí)施例提供了一種基于參數(shù)優(yōu)化的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括處理器、存儲(chǔ)器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中且被配置為由所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上所述的一種基于參數(shù)優(yōu)化的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法。

33、相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例的有益效果在于以下所述中的至少一點(diǎn)：

34、（1）對(duì)采集到的微通道深溝槽結(jié)構(gòu)的初始設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，構(gòu)建不同優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)應(yīng)的各個(gè)微通道深溝槽三維模型，基于每個(gè)微通道深溝槽三維模型，以對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)流動(dòng)換熱過(guò)程進(jìn)行模擬，得到各個(gè)流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)，先在初始設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)初始設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行擴(kuò)大，以便于后續(xù)在擴(kuò)大后的范圍內(nèi)選取最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，同時(shí)構(gòu)建微通道深溝槽三維模型，便于后續(xù)對(duì)微通道深溝槽結(jié)構(gòu)在不同設(shè)計(jì)參數(shù)下的流動(dòng)換熱進(jìn)行模擬；

35、（2）為了選取最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，需要在擴(kuò)大后的范圍內(nèi)對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行縮小，基于每個(gè)流動(dòng)換熱模擬分布數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)，以壁面換熱系數(shù)和對(duì)應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，得到各個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍，在對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行縮小之前，先對(duì)每個(gè)優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整對(duì)壁面換熱系數(shù)造成的影響程度進(jìn)行分析，將對(duì)壁面換熱系數(shù)影響較小的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行較大程度的縮小，以加快求解最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)的收斂速度，對(duì)壁面換熱系數(shù)影響較大的優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值范圍進(jìn)行較小程度的縮小，以確?？s小后的范圍仍然能夠覆蓋到可能的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)；

36、（3）采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)所有優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的縮限取值范圍進(jìn)行處理，得到各個(gè)優(yōu)化參數(shù)取值組合，以每個(gè)優(yōu)化參數(shù)取值組合進(jìn)行試驗(yàn)分析，得到每個(gè)優(yōu)化參數(shù)取值組合對(duì)應(yīng)的壁面換熱系數(shù)，基于所有壁面換熱系數(shù)的排序結(jié)果得到最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)，以對(duì)微通道深溝槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，通過(guò)試驗(yàn)分析對(duì)所有優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)的取值進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證，確保所得到的最優(yōu)設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性，通過(guò)對(duì)流動(dòng)換熱過(guò)程的模擬和試驗(yàn)分析實(shí)現(xiàn)了對(duì)微通道液冷板的深溝槽結(jié)構(gòu)的全面優(yōu)化。