Saadat Fatima，Hashmi Abdul Rehman，朱磊磊

(1.南京理工大学能源与动力工程学院，南京 210094；2.浙江大学能源工程学院，杭州 310027)

点-体流动过程在工程界和自然界十分常见，所谓点-体流动是指由一个点向一个体积区域输送流体。为了提高输送效率，通常在该体积区域内嵌流道，流道区流阻较小，其体积可代表输送流体的投资成本，非流道区一般是功能区，流体主要通过渗透传输，流阻较大。流道区体积越大，总输送流阻和耗功越小，但对应的功能区体积也越小，因此二者之间存在权衡关系。在给定流道体积时，流道结构有均匀流道(单一尺度流道)和多尺度流道两类，经过优化的多尺度流道在很多情况下要优于均匀流道，因此多尺度流道的设计引起了普遍重视。在多尺度流道设计时，有两种常见结构：树状流道和网状流道。网状流道在流道局部出现堵塞等非设计工况时，仍能维持较好的性能，即可靠性较高[1]。树状流道在可靠性方面不及网状流道，但因其流道体积利用率高，在微电子冷却、燃料电池流场设计和流体分布器等多种工程应用中引起了普遍关注[2-7]。

早期对树状流道的代表性研究是Murray做出的[8]，其结果后来被命名为Murray定律，该定律建立了树状流道层流流动时的优化直径比。Bejan及其合作者系统研究了树状流道在电子器件散热、流动分配器等多方面的应用，其所提出的构形理论激发了大量的有关树状流道在传热传质等领域的研究。Bejan和Errera[9]对多孔介质的点-体传质问题进行了研究，优化了多孔介质中高渗透率材料(或间隙)的结构，结果表明优化的树状结构较之均匀结构性能更佳。……