一种多孔板辅助设计方法及相关设备技术

本申请提供了一种多孔板辅助设计方法及相关设备，方法包括：根据实际应用场景，按比例建立多孔板计算模型；输入多孔板参数和流体参数；针对不同开孔率的工况进行多次模拟计算；根据模拟计算结果，通过拟合工具对阻力系数

【技术实现步骤摘要】
一种多孔板辅助设计方法及相关设备


[0001]本专利技术涉及多孔板设计技术，尤其涉及一种多孔板辅助设计方法及相关设备
。

技术介绍

[0002]多孔板在复杂流场中应用广泛，主要用于实现均流和节流等功能，例如在电除尘器进口
、
空气净化设备内部等通过多孔板实现气流均布
。
[0003]多孔板的阻力系数
ζ
是描述阻力特性的主要参数，影响阻力系数
ζ
的主要因素包括开孔率
、
相对厚度
、
雷诺数等
。
其中，开孔率对阻力系数的影响最为显著
。
[0004]由于多种因素对阻力特性的影响，多孔板的开孔率设计变得复杂
。
为了简化计算，现有设计过程中，通常将多孔板简化为多孔介质模型，并将其代入整体大空间计算模型中，忽略多孔板开孔率的设计
。
尽管这样可以简化计算过程，但无法提供多孔板的具体开孔设计方案
。
[0005]因此，需要提出一种辅助设计方法来确定多孔板的开孔率，以简化计算过程并提供准确的设计方案
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种多孔板辅助设计方法及相关设备，能够简化开孔率的计算过程，并为多孔板的设计选型提供参考和帮助
。
[0007]以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解
。
此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围
。
其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序
。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种多孔板辅助设计方法，包括：
[0009]步骤
1、
根据实际应用场景，按比例建立多孔板计算模型；
[0010]步骤
2、
输入多孔板参数和流体参数；
[0011]步骤
3、
针对不同开孔率的工况进行多次模拟计算；
[0012]步骤
4、
根据模拟计算结果，通过拟合工具对阻力系数
ζ
与开孔率
n
之间的关系进行拟合，得到拟合公式：
[0013]ξ
＝
f(n)
[0014]步骤
5、
结合达西公式：
[0015][0016]得到开孔率
n
与阻力
Δ
p
之间的计算公式：
[0017]n
＝
g(
Δ
p)
[0018]步骤
6、
将实际应用场景需要多孔板产生的阻力带入计算公式中，得到多孔板开孔率
。
[0019]在一实施例中，所述步骤2中，所述多孔板参数包括但不限于多孔板面积
、
开孔直径和多孔板厚度
。
[0020]在一实施例中，所述步骤2中，流体参数包括但不限于流体速度
、
流体密度和流体温度
。
[0021]在一实施例中，所述步骤3具体包括：通过改变开孔数量调整开孔率，获得不同开孔率的工况，保持不同工况下多孔板的进口流体条件相同，模拟计算出各工况下多孔板的阻力
。
[0022]在一实施例中，所述步骤3中，采用
CFD
数值模拟方法进行模拟计算
。
[0023]在一实施例中，所述步骤3中，对开孔率分别为
60
％
、50
％
、40
％
、30
％
、20
％
、10
％左右的工况分别进行模拟计算
。
[0024]根据本专利技术的第二方面，提供了一种多孔板辅助设计装置，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如第一方面所述的多孔板辅助设计方法
。
[0025]根据本专利技术的第三方面，提供了一种可读存储介质，所述存储介质上存储有程序，当所述程序被处理器执行时，实现如第一方面所述的多孔板辅助设计方法
。
[0026]本专利技术实施例的有益效果是：通过建立计算模型
、
进行模拟计算
、
并通过拟合得到开孔率
n
与阻力
Δ
p
之间的计算公式，从而无需搭建复杂的物理实验台，通过数值模拟软件就可以仿真得出对应多孔板阻力及使用环境下的多孔板开孔率，进而简化了多孔板开孔率的计算，为多孔板的设计选型提供了参考和帮助
。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图
。
[0028]在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本专利技术的上述特征和优点
。
在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记
。
[0029]图1是本申请实施例所提供方法的流程图；
[0030]图2是数值模拟模型示意图；
[0031]图3是数值模拟多孔板进出口压力示意图；
[0032]图4是拟合曲线示意图；
[0033]图5是第一工况的开孔示意图；
[0034]图6是第二工况的开孔示意图；
[0035]图7是第三工况的开孔示意图；
[0036]图8是第四工况的开孔示意图；
[0037]图9是第五工况的开孔示意图；
[0038]图
10
是第六工况的开孔示意图
。
具体实施方式
[0039]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作详细描述
。
注意，以下结合附图和具体实施例描述的诸方面仅是示例性的，而不应被理解为对本专利技术的保护范围进行任何限制
。
[0040]多孔板的阻力特性与诸多因素有关
。
多孔板的阻力系数
ζ
是描述阻力特性的主要参数，影响阻力系数
ζ
的主要因素包括开孔率，相对厚度，雷诺数等
。
当前的实验和模拟研究对多孔板的阻力特性进行了研究，例如
《
中高开孔率多孔板高温环境下阻力特性试验研究
》(
周昊
,
赵梦豪
,
张昆等
)
和
《
基于
Fluent
的均流孔板阻力特性数值模拟研究
》(<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多孔板辅助设计方法，其特征在于，包括：步骤
1、
根据实际应用场景，按比例建立多孔板计算模型；步骤
2、
输入多孔板参数和流体参数；步骤
3、
针对不同开孔率的工况进行多次模拟计算；步骤
4、
根据模拟计算结果，通过拟合工具对阻力系数
ζ
与开孔率
n
之间的关系进行拟合，得到拟合公式：
ξ
＝
f(n)
步骤
5、
结合达西公式：得到开孔率
n
与阻力
Δ
p
之间的计算公式：
n
＝
g(
Δ
p)
步骤
6、
将实际应用场景需要多孔板产生的阻力带入计算公式中，得到多孔板开孔率
。2.
根据权利要求1所述的多孔板辅助设计方法，其特征在于，所述步骤2中，所述多孔板参数包括但不限于多孔板面积
、
开孔直径和多孔板厚度
。3.
根据权利要求1所述的多孔板辅助设计方法，其特征在于，所述步骤2中，流体参数包括但不限于流体速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明磊，周健，张海龙，谢新华，李顺，韦振祖，何金亮，黄飞，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：