Optimización topológica de sólidos en calor y transferencia de masa utilizando los elementos de contorno

Resumen

El objetivo de este trabajo es presentar la implementación de una formulación de sensibilidad de forma topológica en un análisis BEM para problemas simultáneos de optimización de transferencia de calor y masa. El enfoque propuesto utiliza una derivada topológica con el fin de estimar la sensibilidad para crear un agujero en el dominio del problema. Así, se evalúa en puntos internos, y los que presentan los valores más bajos se utilizan para remover material abriendo cavidad circular. A medida que evoluciona el proceso iterativo, el dominio original tiene agujeros perforados progresivamente hasta que se alcanza un criterio de parada determinado. Dado que las sensibilidades para cada una de las ecuaciones diferenciales son diferentes, se ha utilizado un enfoque de tipo penalización para ponderar las sensibilidades asociadas a cada problema. Esto permite la imposición de distintos factores de penalización para cada problema, de acuerdo con prioridades específicas. Los resultados obtenidos mostraron una buena concordancia con las soluciones disponibles en la literatura.