【技術實現步驟摘要】
本申請涉及換熱器測試，特別是涉及一種板翅式換熱器的溫度場模擬方法、裝置、設備、介質及產品。
技術介紹
1、板翅式換熱器因其結構緊湊、輕巧、傳熱效率高等特點，在制冷、石油化工、空氣分離、航空航天、動力機械、超導等工業部門得到廣泛應用，被公認是高效新型換熱器之一。通過對板翅式換熱器進行仿真的方式分析獲得加熱過程中的溫度場分布對于研究其加熱方式、加熱參數具有重要意義。
2、然后，板翅式換熱器由于翅片尺寸較小、翅片厚度較薄、完整的換熱器芯體具有上萬翅片周期等復雜的層狀結構特點，若直接基于板翅式換熱器實際結構來構建仿真模型，在對該仿真模型進行有限元分析時，基于上述仿真模型所劃分出的網格數量過大，也即求解單元數過大，使用目前通用高端配置服務器節點無法提供足夠算力進行求解，即使能夠處理，仿真模擬加熱過程來計算瞬態溫度場狀態時的效率也過低。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種板翅式換熱器的溫度場模擬方法、裝置、設備、介質及產品。
2、為實現上述目的，本申請提供了如下方案：
3、第一方面，本申請提供了一種板翅式換熱器的溫度場模擬方法，包括：
4、獲取板翅式換熱器中翅片的材料參數；
5、基于所述材料參數計算單體等效體模型配置參數；
6、基于所述單體等效體模型配置參數，構建板翅式換熱器等效體，所述板翅式換熱器等效體為由隔板、冷邊翅片等效體、隔板、熱邊翅片等效體周期性重復疊加的層狀結構；
7、利用所述板翅式換熱器等效
8、可選地，所述材料參數至少包括：材料尺寸參數、材料性能參數；
9、所述基于所述材料參數計算單體等效體模型配置參數的步驟，包括：
10、基于所述材料尺寸參數將所述材料性能參數轉換為單體等效體模型配置參數。
11、可選地，所述材料尺寸參數至少包括：翅片長度、翅片高度、翅片厚度；所述材料性能參數至少包括：翅片熱導率、翅片電導率和翅片比熱容；所述單體等效體模型配置參數至少包括：等效體熱導率、等效體電導率和等效體比熱容；
12、所述基于所述材料尺寸參數將所述材料性能參數轉換為單體等效體模型配置參數的步驟，包括：
13、基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片熱導率轉換為所述等效體熱導率，以及基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片電導率轉換為所述等效體電導率，以及基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片比熱容轉換為所述等效體比熱容。
14、可選地，所述等效體熱導率包括：翅片彎折方向上的第一熱導率、流體流動方向上的第二熱導率、翅片與隔板堆疊方向上的第三熱導率；
15、所述基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片熱導率轉換為所述等效體熱導率的步驟，包括：
16、將所述翅片長度、所述翅片高度、所述翅片厚度和所述翅片熱導率代入以下公式，得到所述翅片彎折方向上的第一熱導率、所述流體流動方向上的第二熱導率、所述翅片與隔板堆疊方向上的第三熱導率：
17、
18、其中，ts是翅片厚度，ls是翅片長度，hs是翅片高度，δm是翅片熱導率，δi,i＝x,y,z是等效體在不同方向上的熱導率，x方向為翅片彎折方向，y方向為翅片中流體流動方向，z方向為翅片與隔板堆疊方向。
19、可選地，所述等效體電導率包括：翅片彎折方向上的第一電導率、流體流動方向上的第二電導率、翅片與隔板堆疊方向上的第三電導率；
20、所述基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片電導率轉換為所述等效體電導率的步驟，包括：
21、將所述翅片長度、所述翅片高度、所述翅片厚度和所述翅片電導率代入以下公式，得到所述翅片彎折方向上的第一電導率、所述流體流動方向上的第二電導率、所述翅片與隔板堆疊方向上的第三電導率：
22、
23、其中，ts是翅片厚度，ls是翅片長度，hs是翅片高度，δm是翅片電導率，ρi,i＝x,y,z是等效體在不同方向上的電導率，x方向為翅片彎折方向，y方向為翅片中流體流動方向，z方向為翅片與隔板堆疊方向。
24、可選地，所述基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片比熱容轉換為所述等效體比熱容的步驟，包括：
25、將所述翅片長度、所述翅片高度、所述翅片厚度和所述翅片比熱容代入以下公式計算得到等效體比熱容：
26、
27、其中，cd是翅片等效體的比熱容，cm是材料的比熱容，ts是翅片厚度，ls是翅片長度，hs是翅片高度。
28、可選地，所述利用所述板翅式換熱器等效體，模擬所述板翅式換熱器的加熱過程得到瞬態溫度場狀態的步驟，包括：
29、利用所述板翅式換熱單體等效體加熱模型模擬所述板翅式換熱器，在輻射加熱和/或自阻加熱過程，得到瞬態溫度場狀態。
30、第二方面，本申請提供了一種板翅式換熱器的溫度場模擬裝置，包括：
31、獲取模塊，用于獲取板翅式換熱器中翅片的材料參數；
32、處理模塊，用于基于所述材料參數計算單體等效體模型配置參數；
33、模擬模塊，用于基于所述單體等效體模型配置參數，構建板翅式換熱器等效體，所述板翅式換熱器等效體為由隔板、冷邊翅片等效體、隔板、熱邊翅片等效體周期性重復疊加的層狀結構；
34、利用所述板翅式換熱器等效體構建板翅式換熱器等效體加熱模型，模擬所述板翅式換熱器的加熱過程得到瞬態溫度場狀態。
35、可選地，所述材料參數至少包括：材料尺寸參數、材料性能參數；
36、所述處理模塊，還用于：
37、基于所述材料尺寸參數將所述材料性能參數轉換為單體等效體模型配置參數。
38、可選地，所述材料尺寸參數至少包括：翅片長度、翅片高度、翅片厚度；所述材料性能參數至少包括：翅片熱導率、翅片電導率和翅片比熱容；所述單體等效體模型配置參數至少包括：等效體熱導率、等效體電導率和等效體比熱容；
39、所述處理模塊，還用于：
40、基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片熱導率轉換為所述等效體熱導率，以及基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片電導率轉換為所述等效體電導率，以及基于所述翅片長度、所述翅片高度和所述翅片厚度將所述翅片比熱容轉換為所述等效體比熱容。
41、可選地，所述等效體熱導率包括：翅片彎折方向上的第一熱導率、流體流動方向上的第二熱導率、翅片與隔板堆疊方向上的第三熱導率；
42、所述處理模塊，還用于：
43、將所述翅片長度、所述翅片高度、所述翅片厚度和所述翅片熱導率代入以下公式，得到所述翅片彎折方向上的第一熱導率、所述流體流動方向上的第二熱導率、所述翅片與隔板堆疊方向本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述板翅式換熱器的溫度場模擬方法包括：
2.根據權利要求1所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述材料參數至少包括：材料尺寸參數、材料性能參數；
3.根據權利要求1所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述材料尺寸參數至少包括：翅片長度、翅片高度、翅片厚度；所述材料性能參數至少包括：翅片熱導率、翅片電導率和翅片比熱容；所述單體等效體模型配置參數至少包括：等效體熱導率、等效體電導率和等效體比熱容；
4.根據權利要求3所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述等效體熱導率包括：翅片彎折方向上的第一熱導率、流體流動方向上的第二熱導率、翅片與隔板堆疊方向上的第三熱導率；
5.根據權利要求3所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述等效體電導率包括：翅片彎折方向上的第一電導率、流體流動方向上的第二電導率、翅片與隔板堆疊方向上的第三電導率；
6.根據權利要求3所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述基于所述翅片長度、所述翅片高度和
7.根據權利要求1所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述利用所述板翅式換熱器等效體，模擬所述板翅式換熱器的加熱過程得到瞬態溫度場狀態的步驟，包括：
8.一種板翅式換熱器的溫度場模擬裝置，其特征在于，所述板翅式換熱器的溫度場模擬裝置包括：
9.一種計算機設備，包括：存儲器、處理器以及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序以實現權利要求1-7中任一項所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法的步驟。
10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該計算機程序被處理器執行時實現權利要求1-7中任一項所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述板翅式換熱器的溫度場模擬方法包括：
2.根據權利要求1所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述材料參數至少包括：材料尺寸參數、材料性能參數；
3.根據權利要求1所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述材料尺寸參數至少包括：翅片長度、翅片高度、翅片厚度；所述材料性能參數至少包括：翅片熱導率、翅片電導率和翅片比熱容；所述單體等效體模型配置參數至少包括：等效體熱導率、等效體電導率和等效體比熱容；
4.根據權利要求3所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述等效體熱導率包括：翅片彎折方向上的第一熱導率、流體流動方向上的第二熱導率、翅片與隔板堆疊方向上的第三熱導率；
5.根據權利要求3所述的板翅式換熱器的溫度場模擬方法，其特征在于，所述等效體電導率包括：翅片彎折方向上的第一電導率、流體流動方向上的第二電導率、翅片與隔板堆疊方...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬靖博，叢培武，陸文林，杜春輝，姚佳偉，楊廣文，何龍祥，路鳴君，
申請(專利權)人：中國機械總院集團北京機電研究所有限公司，
類型：發明
國別省市：
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