为了实现大功率电源的节能冷却，本工作展示了使用拓扑设计和多目标优化相结合的方法来重建流形微通道(MMC)。首先在压降和能量耗散约束下，采用基于密度的方法对微通道域进行拓扑化。然后，利用kriging模型和遗传算法，将多目标优化方法应用于重构MMC的结构和运行参数优化。仿真结果表明，具有分支通道、引脚鳍和根通道的拓扑MMC具有良好的传热性能，平均传热系数比常规MMC提高19.4%。在最佳流量下，优化后的MMC在泵送功率(Pp)为9.53 mW时，总热阻(Rtotal)最小，为0.17 KW¶1，同时最大温升降低了15.2K。此外，还对不同的单相微流体冷却技术进行了广泛的基准测试。对于极低的Rtotal为0.2 KW¶1，目前优化的拓扑MMC只需要3 mW的Pp，比传统的MMC, pin-fin和strip-fin微流体系统低11.7倍，26.7倍和70倍。这种优越的水热性能成功地控制了100 W/cm2至400 W/cm2的热流密度，冷却系数为104至107，显著优于其他微流体冷却技术。
本文采用拓扑设计和多目标优化相结合的方法，设计了一种MMC散热器，以解决大功率电气器件的节能冷却问题。阐述了基于拓扑优化微通道域的单相水热性能和强化传热机理。
采用多目标优化方法，揭示设计参数灵敏度和热阻分量，获得最优Top-MMC。此外，通过对能量效率的分析，对现有工作和先前文献中微流体冷却技术的广泛基准进行了论证。结果表明:(1)在90pa压降约束下，Top-MMC (Top3- MMC)具有良好的热性能，分支通道、销鳍和根通道数量增加。当流量为420 ml/min，热流密度为300 W/cm2时，由于对流面积和局部速度加速区增加，Top3-MMC的Tmax和Rtotal分别比常规MMC减少了10.1 K和18.2%，增加了19.4%。
(2)流量对Top3-MMC的水热性能起主导作用，敏感性超过70%，尤其是Pp。微通道宽度对ΔTmax的影响最为突出，灵敏度为58.9%。
(3)在相对较低的Pp为9.53 mW时，获得了最佳的Top-MMC (Opt-Top3-MMC)， Rtotal最低，为0.17 KW¶1。
因此，与Top3-MMC和传统MMC相比，ΔTmax分别降低了4.5 K和15.2 K，这表明在最高温度和总热阻方面有了显著改善。
(4)在现有工作和前人文献的基础上，通过Rtotal与Pp、COP与热流密度的对比，获得了不同单相微流体冷却技术的广泛基准。对于0.2 KW¶1的极低Rtotal，目前的Opt-Top3- MMC只需要3 mW的Pp，这比传统的MMC，引脚鳍和带鳍微流体冷却系统低11.7倍，26.7倍和70倍。该技术优越的水热性能使热流密度控制范围从100 W/cm2到400 W/cm2, COP为104到107，超越了其他微流体冷却方法的性能
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