構成理論を用いたデザイン
著者についてxi
序文xiii
記号のリストxvii
1. フローシステム1
1.1構成法則、血管新生、およびSvelteness1
1.2流体の流れ6
1.2.1内部フロー:分散摩擦損失7
1.2.2内部フロー:局所損失11
1.2.3外部フロー18
1.2.3外部フロー18
1.2.3外部フロー18
10
11
11
11
11
11
1.3熱伝達20
1.3.1伝導20
1.3.2.24
31
31
2. 不完全さ43
2.1最も不完全な可能性への進化43
2.2熱力学44
2.3閉システム46
2.4オープンシステム51
2.5工学部品の分析52
2.6熱伝
2.7流体の流れの欠陥57
2.8その他の欠陥59
2.9伝熱面の最適サイズ61
参考文献62
問題63
3. 簡単な流れ構成73
3.1二点間の流れ73
3.1.1不完全さの最適分布73
3.1.2ダクト断面75
3.2河道断面78
3.3自然対流のための内部間隔81
3.3.1競合する両極端を想像して学ぶ81
3.3.2小さな間隔84
3.3.3大きな間隔85
3.3.4最適な間隔86
3.3.5千鳥プレートとシリンダー87
3.4強制対流のための間隔89
3.4.1小さな間隔90
3.4.2大きな間隔90
3.4.3最適な間隔91
3.4.4千鳥プレート、シリンダー、ピンフィン92
3.5漸近線と交差する方法94
3.6ソリッド流れのうち96
3.7技術の進化:自然対流から強制対流へ98
参考文献99
問題101
4. 流体の流れのためのツリーネットワーク111
4.1最適な比率:T字型およびY字型の構造112
4.2比率ではなく最適なサイズ119
4.3点と円の間の木123
4.3.1一つのペアリングレベル124
4.3.2ペアリングレベルの自由数127
4.4パフォーマンス対モーフの自由133
4.5最小長の木136
4.5.1平面137
4.5.2三次元における最小長139
4.5.3ディスク上の最小長139
4.6より高速な設計のための戦略144
4.6.1小型化には構造が必要144
4.6.2 145
3 75度の角度149
4.7一点と領域の間の木149
4.8非対称性156
4.9三次元の木158
4.10ループ、接合損失、フラクタルのような木161
参照162
164
5. 熱伝導のための構成171
5.1円板状ボディを冷却するための木171
5.1.1元素量173
5.1.2最適な形状のインサート177
5.1.3分岐レベル178
5.2ループを持つ導通木189
5.2ループを持つ導通木189
5.2ループを持つ導通木189
5.2ループを持つ導通木189
5.2ループを持つ導通木189
5.2ループを持つ導通木6199>
5.2.1つのループサイズ、1つの分岐レベル190
5.2.2放射状、1つの分岐および1つのループ設計195
5.2.3二つのループサイズ、2つの分岐レベル197
5.3マイクロ6199>
206
参考文献209
問題210
6. マルチスケール構成215
6.1自然対流によって冷却される熱源の分布216
6.2強制対流によって冷却される熱源の分布224
6.強制対流のための3つのMultiscaleの版229
6.3.1全体の流れ容積を働かせる229
6.3.2熱伝達232
6.3.3流動摩擦233
6.3.4熱伝達率密度:最も小さいスケール234
6.4自然対流のためのマルチスケールプレートと間隔235
6.5クロスフローにおけるマルチスケールシリンダ238
6.6最大物質移動密度のためのマルチスケール液滴241
参考文献245
問題247
7. マルチオブジェクト構成249
7.1熱抵抗対ポンピングパワー249
7.2対流を伴う元素体積250
7.3ディスク上の樹枝状熱対流257
7.3.1ラジアルフローパターン258
7.3.2ペアリングの一つのレベル265
7.3.3ペアリングの二つのレベル265
7.3.3ペアリングの二つのレベル265
7.3.3ペアリングの二つのレベル267
7.4樹枝状の熱交換器274
7.4.1幾何学275
7.4.2流体流277
7.4.3熱伝達278
7.4.4ラジアルシート向流284
7.4.4ラジアルシート向流284
7.4.4ラジアルシート向流284
7.4.4ラジアルシート向流284
7.4.4ラジアルシート向流284
7.4.4ラジアルシート向流284
7.4.5ディスク上の木の向流286
7.4.6正方形上の木の向流289
7.4.6ディスク上の木の向流289
7.4.6ディスク上の木の向流289
7.4.7二目的性能291
7.5Constructal熱交換器の技術294
7.6熱湯の配分のための木型の絶縁された設計295
7.6.1ユーザーの元素ひも295
7.6.2管の半径の配分297
7.6.3管の半径の配分297
7.6.3管の半径の配分297
7.6.3管の半径の配分297
7.6.3管の半径の配分297
7.6.3管の半径の配分297
絶縁298
7.6.4エリアに均一に分散されたユーザー301
7.6.5反復ペアリングによって生成されたツリーネットワーク307
7.6.6一つ一つのツリー成長313
7.6.7複雑な流れ構造は堅牢である318
参考文献325
問題328
8。 血管化材料329
8.1未来は血管化されたものに属する:自然なデザイン再発見329
8.2線から線への木330
8.3線から線への木の逆流334
8.4自己治癒材料343
8.4.1チャンネルのグリッド344
8.4.2複数のスケール、ループ形状、およびボディ形状352
8.4.3キャノピーとキャノピーにマッチした木355
8.4.4対角チャネルおよび直交チャネル362
8.5血管化加熱との戦い364
8.6血管化は広がり続ける369
参考文献371
問題373
9。 動電物質移動のための構成381
9.1多孔質系を介した種の移動のスケール分析381
9.2モデル385
9.3有限多孔質媒体を介した移動387
9.4イオン抽出393
9.5動電396
9.5.1反応性多孔質媒体400
9.5.2時間における最適化401
9.5.3空間における最適化403
参照405
10. 409
10.1応力の最適な流れ409
10.2カンチレバービーム411
10.3空洞と所定の強度を有する絶縁壁416
10.4熱攻撃に耐性のある機械的構造424
10.4.1ビーム425
10.4.2急激な加熱に対する抵抗の最大化427
10.4.3鉄骨鉄筋コンクリート431
10.5植生442
10.5.1根の形状443
10.5.2幹と天蓋の形状446
10.5.3円錐形の幹、枝および天蓋449
10.5.4森林453
参考文献458
問題459
11. クオ-ヴァディス-コンストラクタル-セオリー? 467
11.1構成を持つシステムの熱力学467
11.2二つの流れ方が一つよりも優れている470
11.3分散エネルギーシステム473
11.4スケールアップ482
11.5 483
11.6Constructal Flow Architectureとしての科学486
参考文献488
問題490
付録491
A.スケール解析の方法491
B.未決定係数(ラグランジュ乗数)の方法493
C.変分計算494
D.定数495
E.変換係数496
F.無次元群499
G.非金属固体499
h.金属固体503
I.多孔質材料507
I.多孔質材料507
I.多孔質材料507
I.多孔質材料507
I.多孔質材料507
I.多孔質材料507
I.多孔質材料507
I.多孔質材料6199>
J.液体508
K.ガス513