对于在运行过程中产生多个不同空间不均匀热负荷的电子设备，需要有效的热管理。传统的散热器将冷却剂输送到电子元件的所有潜在发热区域，这可能导致冷却剂不必要地广泛分散到有时不活跃的区域。为了充分利用多种潜在热负荷的流动，提出了一种“流动转移”设计方法。流动转移散热器具有多个入口，其中每个入口的流动路径针对特定工作负载或热图的冷却进行了优化。在给定的时间，只有与活动操作工作负载相对应的入口是打开的，而其余的入口保持关闭，直到操作工作负载发生变化，允许大部分流量被适当地用于冷却活动热图。这有可能使许多不同的最佳散热器同时编码到一个单一的结构，但带来了一个复杂的设计问题，以优化内部流体流动途径。本文提出了一种多目标拓扑优化算法，用于流移式散热器的设计生成。为涉及两个工作负载的演示案例生成了微通道散热器设计。将针对两个入口之间的流动进行优化的设计与仅针对单个入口进行优化的基准设计进行比较。帕累托最优曲线，以及相关的散热器设计，创建了两个工作负载的热阻之间的权衡。与沿着帕累托最优曲线生成的每个基准散热器设计相比，预计流动转移设计在两种工作负载下具有更低的热阻。从Pareto曲线中选择的两种设计的调查表明，流动转移散热器在两种工作负荷下的热阻相对于基准降低了10.7%和6.8%。流动转移的方法是优越的，因为它利用更多的流量冷却主动加热区域。因此，流动转移方法允许固定的散热器结构，可以针对许多不同的可能的热图进行拓扑优化，并积极响应工作量的变化。
通过为每个独特的热图创建专门的流配置，流动转移散热器设计方法为解决具有许多不同工作负载的异构电子设备的热管理相关挑战提供了一种方法。这些多流量配置是通过一个单一的固定散热器几何形状实现的，但有多个不同的冷却剂入口，每个入口分配给不同的特定工作负载。散热器的几何形状必须优化设计，使每个流配置最好地为其指定的工作负载提供冷却。
采用多目标拓扑优化方法，对比使用单一进气道的优化基准方法，对流移方法的性能进行了评价。从研究中得出以下关键结论:•使用基准方法生成的拓扑优化设计将单个入口的可用流量划分到每个工作负载，其中流量的划分由成本函数中分配给每个工作负载的权重决定。这导致最终设计不能充分利用流体在每个工作负荷下的总可用热容率。相比之下，换流设计总是能够将更大一部分流量导向与工作负荷相关的加热区域，从而降低冷却剂的温升。流动转移设计方法依赖于热量热阻的减少作为性能增强的主要机制。
•在执行多目标优化以解决多个工作负载时，设计集形成了帕累托前沿，反映了最小化不同热图的热阻之间的固有权衡。优化算法创建的特性可以增加流向工作负载的加热区域的流量，根据成本函数中使用的权重系数，这些区域被分配了更高的优先级。
•流动转移方法的帕累托最优设计集比单入口基准具有更好的性能，当其他工作负载的热阻固定不变时，总是为给定工作负载提供更低的热阻。当两种工作负载的阻力权重相等且Rp,1≈Rp,2时，流动转移方法在Pareto最优前沿的膝盖区域内获得的性能增强最大。然而，性能差异在帕累托前沿的末端(即。，其中权重系数趋向于α→1或α→0)，因为这两种设计方法都将大部分流专用于单个工作负载
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