一种换热器的不确定性设计方法技术

一种换热器的不确定性设计方法，对换热器设计中涉及各项不确定因素的影响大小进行敏感性分析；可以考虑包括物理模型、气动热力参数、几何尺寸偏差、加工误差、装配精度等诸多方面不确定因素带来的影响；既可以计算单一不确定因素的影响，也可以计算多种不确定因素产生的综合影响；可以根据实际需求，只找出其中的主要影响因素以减小计算量；同时考虑各主要影响因素，进行不确定性计算；建立换热器设计的置信度与换热面积的定量关系。所设计换热器既避免了在实际工作过程中的性能不达标，又尽可能减少换热器带来的重量的增加，有效节约了成本。既满足了航空航天领域对换热器性能的高要求，又能广泛应用在其它各领域中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于传热

技术介绍
换热器是将热量从一种载热介质传递给另一种载热介质的装置。由于各行业对换热器性能的需求不同，因此逐渐产生了多种形式的换热器，广泛应用于石油、化工、冶金、电力、船舶、集中供暖、制冷空调、机械、食品、制药等领域，航空航天领域对高可靠性的轻质换热器也有着迫切的需求。在换热器设计中，大多数设计参数本身存在不确定性，如工作流体的气动热力参数，换热单元的尺寸、固体材料的导热性，流体的热物理性质等，所用传热关系式也同样存在不确定性。而在传统的设计方法中，各设计参数的随机性都被忽略不计，这些随机变量被它们的名义值或期望值代替。这意味着，传统的换热器设计方法在设计时仅仅考虑了设计点的工况，利用设计点参数计算总换热量、平均温差等，最后求出总换热面积。因此换热器在实际工作中如果遇到工作状况与设计点不同的情况，往往出现性能不达标的现象。这时，换热器有可能无法完成设计任务，严重的情况下甚至会危害到安全。有些设计人员在利用传统设计方法完成设计后，乘以一个保险系数以保证换热器有富裕的工作面积。但是，保险系数的选取完全取决于设计人员的主观判断，不能保证换热器能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种换热器的不确定性设计方法，其特征在于实现步骤如下：(1)首先根据所设计换热器的工作温度、压力、流体性质、固体材料、周围环境，列举出所涉及的所有不确定因素，包括气动热力参数、物理模型、几何尺寸偏差、加工误差、装配精度；(2)利用不确定性分析手段，对第一步列出的各项不确定因素的影响大小分别进行敏感性分析，其具体步骤如下：首先给定步骤(1)中的待分析的单项不确定因素的分布规律，并给出换热面积与待分析不确定因素的函数关系，之后进入反复模拟阶段，在每次模拟中为不确定因素选取一个随机值，计算与该值相对应的换热面积，待模拟次数足够后，就得到了换热面积的集合，统计换热面积的概率密度分布就可以得到换热面积对...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹正平，陈懋章，武翼飞，刘火星，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11