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基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法技术

技术编号:40533289 阅读:21 留言:0更新日期:2024-03-01 13:54
本发明专利技术公开了一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,涉及换热器流动换热性能技术领域,该方法包括:选取换热器局部物理模型,采用实验研究方式或数值模拟方式,确定冷流体和热流体在不同工况下的流动换热规律;将输入数据输入至多孔介质三方程模型中,确定换热器的流动换热性能;输入数据包括换热器参数和边界条件;多孔介质三方程模型为以多孔介质宏观模型为基础,结合根据冷流体和热流体在不同工况下的流动换热规律拟合确定的换热器冷热流体侧流动换热无量纲数的经验关联式,构建得到包含热流体控制方程、冷流体控制方程和固体壁面控制方程的三方程模型。本发明专利技术能够快速、低成本且准确的计算复杂结构换热器的流动换热规律。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及换热器流动换热性能,特别是涉及一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法


技术介绍

1、换热器,是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,有着广泛的应用场景。在航空航天领域的换热器,面临着复杂的热环境,有极高的换热需求,并且体积、重量、流动损失都有着一定的约束,因此航空航天领域的换热器与传统换热器不同,结构更为复杂紧凑,设计难度较大。

2、在换热器设计过程中,需要通过实验方式或者数值模拟方式计算得到不同结构类型下的换热器的流动换热性能,从而获得满足换热需求的换热器结构参数。对于结构较为复杂的紧凑式换热器,实验研究时存在加工难度大、加工成本高等缺陷,数值模拟时存在传统有限元仿真网格量巨大、计算成本高等缺陷。因此在紧凑式换热器设计过程中,往往需要将复杂结构的换热器区域视作整体,简化为多孔介质区域,从而避免了对完整物理模型的建模,大大减少算力需求。

3、在实际换热器内,存在热流体、冷流体与固体壁面三个部分,热量从热流体传至固体壁面,再由固体壁面传入冷流体,因此需要三个控制方程来描述换热器完整的物理过程。然而为简化本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,所述多孔介质三方程模型的确定过程为:

3.根据权利要求2所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,所述多孔介质三方程模型为:

4.根据权利要求3所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,在执行将输入数据输入至多孔介质三方程模型中,确定换热器的流动换热性能步骤之前,还包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于多孔...

【技术特征摘要】

1.一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,所述多孔介质三方程模型的确定过程为:

3.根据权利要求2所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,所述多孔介质三方程模型为:

4.根据权利要求3所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算方法,其特征在于,在执行将输入数据输入至多孔介质三方程模型中,确定换热器的流动换热性能步骤之前,还包括:

5.根据权利要求4所述的一种基于多孔介质三方程模型的换热器流动换热性能计算...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜培学胥蕊娜吴彦斌
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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