一種多支路流量分配系統流量優化分配方法技術方案

本申請屬于本發明專利技術屬于電子設備熱設計領域，特別涉及一種多支路流量分配系統流量優化分配方法，步驟S1：獲取流量分配系統的每個待散熱分系統的代理模型；步驟S2：用所述代理模型替代所述待散熱分系統，構建簡化后流量分配系統；步驟S3：對所述簡化后流量分配系統進行多目標優化分析；特別是對于一些復雜的模塊化天線、處理機以及電源分機的流量分配系統設計提供了一種簡單高效準確的設計方法。提供了一種簡單高效準確的設計方法。提供了一種簡單高效準確的設計方法。

【技術實現步驟摘要】
一種多支路流量分配系統流量優化分配方法


[0001]本申請屬于本專利技術屬于電子設備熱設計領域，特別涉及一種多支路流量分配系統流量優化分配方法。

技術介紹

[0002]隨著機載雷達技術的不斷發展，雷達各模塊的發熱量也越來越大，流量分配系統給各模塊提供充足的冷卻介質是決定各模塊能否長時間正常工作的重要因素，冷卻介質供應不足會造成模塊內芯片過熱；冷卻介質供應過多會導致系統所需的泵功變大，影響雷達整體性能。目前雷達中的流量分配系統設計還是采用人工改變參數的方式實現優選以及采用試驗的方法進行額定流量下的流量分配，試驗法需要加工一大批限流環進行適配，不僅消耗大量的人力物力，流量分配精度也差強人意，缺乏自動化流程設計效率不高，而且當分系統數量比較多的時候，人工調參的方式實現起來就非常困難。因此研究雷達流量分配系統自動分配優化，實現流量精確分配有著至關重要的意義。

技術實現思路

[0003]為了解決上述問題，本申請提供了一種多支路流量分配系統流量優化分配方法，包括：
[0004]步驟S1：獲取流量分配系統的每個待散熱分系統的代理模型；
[0005]步驟S2：用所述代理模型替代所述待散熱分系統，構建簡化后流量分配系統；
[0006]步驟S3：對所述簡化后流量分配系統進行多目標優化分析。
[0007]優選的是，所述代理模型的構建方法包括：
[0008]選取所述代理模型的數學模型；
[0009]獲取待散熱分系統的多個流阻特征點；通過所述數學模型擬合所述多個流阻特征點擬合得到所述待散熱分系統的流阻特征曲線；
[0010]通過所述流阻特征曲線以及所述數學模型建立所述代理模型。
[0011]優選的是，所述數學模型包括：多項式響應面模型、Kriging模型、徑向基函數模型或者支持向量回歸模型。
[0012]優選的是，將所述流阻特征曲線以及所述數學模型賦予流量細管得到所述代理模型。
[0013]優選的是，通過對每個待散熱分系統進行仿真分析獲得所述多個流阻特征點。
[0014]優選的是，步驟S3之后還有步驟S4：對待散熱分系統進行部件級試驗，獲得每個待散熱分系統的多個實測流阻特征點，通過所述實測流阻特征點對所述代理模型進行修正。
[0015]優選的是，將所述簡化后流量分配系統的供液管路的內徑以及各限流環的內徑為調整參數，將流量分配系統的總流阻為約束，以所述各待散熱分系統所需的冷卻液流量為優化目標進行優化計算
[0016]本申請的優點包括：本專利技術針對多支路流量分配系統流量分配設計困難的問題，
提出了一種基于代理模型的多目標優化分配方法。通過構建各分系統代理模型的方法替代各分系統的流道從而簡化流量分配系統優化仿真模型，降低優化計算的計算量。采用多目標優化算法對流量分配系統管道直徑以及各分系統限流環尺寸進行優化，使各分系統獲得額定冷卻流量的同時降低系統流阻以及管道總重量。這種方法不僅能夠解決多支路流量分配系統流量分配設計困難的問題，提高流量分配的準確性，同時通過代理模型以及自動化計算也能大大降低優化計算的計算量，提高優化設計的效率。而且后續可以根據實測的分系統流阻曲線動態調整代理模型，從而使各分系統實際流量更趨近于額定值。
[0017]本專利技術可以應用在所有風冷\液冷流量分配系統的設計中。特別是對于一些復雜的模塊化天線、處理機以及電源分機的流量分配系統設計提供了一種簡單高效準確的設計方法。
附圖說明
[0018]圖1本申請實施例中某流量分配系統整體結構圖；
[0019]圖2本申請實施例中流量分配系統簡化后參數化模型；
[0020]圖3本申請實施例中參數優化流程圖；
[0021]圖4本申請實施例中自動化過程實現原理圖；
[0022]圖5本申請實施例中軟件搭建構型圖。
具體實施方式
[0023]為使本申請實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本申請實施方式中的附圖，對本申請實施方式中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施方式是本申請一部分實施方式，而不是全部的實施方式。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，旨在用于解釋本申請，而不能理解為對本申請的限制。基于本申請中的實施方式，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施方式，都屬于本申請保護的范圍。下面結合附圖對本申請的實施方式進行詳細說明。
[0024]下面對本專利技術做進一步詳細說明,參見圖1，本文的研究對象是某雷達的流量分配系統，該供液系統需要給5個不同的分系統供液，冷卻液從入口進入，通過管道輸送到并聯的A分系統、B分系統、C分系統。分系統D分系統、E分系統,串聯后再與其他分系統并聯。冷卻液最終由出口流出。
[0025]5個分系統的內部流道均比較復雜，若直接進行流量分配優化設計需要消耗的計算資源太多，因此采用代理模型的方法，使用公式擬合各分系統的仿真流阻曲線，從而用一段圓管替代各分系統原始流道。將簡化后的管道進行參數化，獲得代理模型，所述代理模型的構建方法包括：選取所述代理模型的數學模型；獲取待散熱分系統的多個流阻特征點；通過所述數學模型擬合所述多個流阻特征點擬合得到所述待散熱分系統的流阻特征曲線；通過所述流阻特征曲線以及所述數學模型建立所述代理模型。所述數學模型包括：多項式響應面模型、Kriging模型、徑向基函數模型或者支持向量回歸模型；將所述流阻特征曲線以及所述數學模型賦予流量細管得到所述代理模型。
[0026]代理模型如圖2所示。
[0027]參見圖2,冷卻液從入口(17)流入，經A分系統輸液管道(16)、A分系統限流環(15)流入A分系統代理模型(14)中；經B分系統輸液管道(13)、B分系統限流環(12)流入B分系統代理模型(11)中；A分系統，B分系統經連接管(7)將冷卻液經出口(18)流出；入口冷卻液經連接管(8)輸送到C分系統、D分系統以及E分系統中；冷卻液經C分系統連接管(6)、C分系統限流環(10)進入C分系統代理模型(9)中，經C分系統連接管(6)、D分系統限流環(5)流入D分系統代理模型(4)中，經C分系統連接管(6)流出；冷卻液經E分系統輸液管(3)、E分系統限流環(2)流入E分系統代理模型(1)中。四條并聯管道最終均由出口(18)流出。
[0028]流量分配系統通過調整各管道直徑進行初步流量分配，降低管道重量以及系統流阻；通過調整限流環尺寸對各分系統流量進行更精確分配。
[0029]參見圖3，為參數優化的流程圖。將這個參數優化的過程記錄下來形成腳本文件.java，調用這個腳本文件就可以自動運行參數優化流程。
[0030]圖4為多目標優化自動運行的原理圖，批處理文件.bat可以后臺打開仿真軟件，調用參數優化的腳本文件.java就可以直接對輸入的設計變量參數進行計算，獲得各分系統的流量以及系統總流阻。
[0031]圖5為自動優化實現的軟件構型本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種多支路流量分配系統流量優化分配方法，其特征在于，包括：步驟S1：獲取流量分配系統的每個待散熱分系統的代理模型；步驟S2：用所述代理模型替代所述待散熱分系統，構建簡化后流量分配系統；步驟S3：對所述簡化后流量分配系統進行多目標優化分析。2.如權利要求1所述的多支路流量分配系統流量優化分配方法，其特征在于，所述代理模型的構建方法包括：選取所述代理模型的數學模型；獲取待散熱分系統的多個流阻特征點；通過所述數學模型擬合所述多個流阻特征點擬合得到所述待散熱分系統的流阻特征曲線；通過所述流阻特征曲線以及所述數學模型建立所述代理模型。3.如權利要求2所述的多支路流量分配系統流量優化分配方法，其特征在于，所述數學模型包括：多項式響應面模型、Kriging模型、徑向基函數模型或者支持向量回歸模型。4.如權利要...

【專利技術屬性】
技術研發人員：童寧，沈愛強，張曉騰，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司雷華電子技術研究所，
類型：發明
國別省市：