【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及百叶格栅叶片设计，更具体的说，涉及一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法。
技术介绍
1、百叶格栅广泛应用于建筑外窗、空调室外机围护结构、通风口等领域，它既能够遮蔽设备，又能够通风，满足通风需求。在某些场景中，百叶格栅还需要具备防雨、防沙等功能，同时要满足抗风压的要求，具备一定的强度。百叶格栅对流过的气流有一定的阻挡作用，现有技术中常见的直百叶容易引起气流分离，气动阻力较大，导致通风性能不佳。为了提高通风性能，需要精心设计叶片外形，降低气动阻力。
2、在进行格栅叶片外形设计时，需要进行大量的数值模拟试验和样件试验。样件试验需要开模制造样件再进行性能试验，周期较长且成本较高。而数值模拟试验利用数值模拟技术对大量外形进行数值模拟仿真评估，筛选出性能较佳的少量候选外形，这样可以减少样件试验次数，降低成本。
3、然而，对大量外形进行数值模拟仿真需要设计人员针对每个外形进行计算网格划分、求解工况参数设置和计算、计算结果数据处理等繁琐流程，耗费大量精力。因此，为了提高设计效率，降低成本，需要研究一种高效的百叶格栅叶片外形设计方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，解决了格栅叶片外形设计过程中繁琐的数值模拟流程的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，包括以下步骤：
3、步骤s1、设置外形设计配置参数；
4、步骤s2、
5、步骤s3、对当前外形数据的若干性能进行数值模拟仿真评估；
6、步骤s4、对评估结果进行汇总并输出；
7、步骤s5、根据当前外形数据的评估结果，结合预设改形策略对当前百叶格栅叶片外形进行处理。
8、在一实施例中，所述步骤s1中，所述外形设计配置参数，包括格栅参数、网格参数以及模拟工况参数：
9、所述格栅参数包括格栅长宽高尺寸、格栅间距、叶片安装角和叶片材料属性；
10、所述网格参数包括网格单元粒度；
11、所述模拟工况参数包括环境温度、环境风速和设计荷载。
12、在一实施例中，所述步骤s2中的当前百叶格栅叶片外形的外形数据从外形数据库进行导入：
13、所述外形数据库包括离线外形数据库和在线外形数据库；
14、所述离线数据库，为预先建立的数据库，包含百叶格栅叶片的若干外形数据；
15、所述在线数据库，为根据预设改形策略进行处理生成的若干外形数据的数据库。
16、在一实施例中，所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述外形数据库以文本格式存储外形数据。
17、在一实施例中，所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤s2中优先从在线外形数据库导入外形数据。
18、在一实施例中，所述步骤s3，进一步包括：
19、结合配置参数与外形数据划分计算网格；
20、运用数值模拟算法进行计算获得结果数据；
21、对结果数据进行处理获得性能评估结果。
22、在一实施例中，所述步骤s3中外形数据的若干性能包括通风性能，所述性能评估结果包括通风性能评估结果：
23、所述步骤s3，进一步包括：
24、运用流体数值模拟算法，计算所述百叶格栅叶片在环境风速下的流场速度和压强分布；
25、所生成的通风性能评估结果包括通风流量、压降以及气动阻力。
26、在一实施例中，所述步骤s3中外形数据的若干性能包括强度性能，所述性能评估结果包括强度性能评估结果：
27、所述步骤s3，进一步包括：
28、运用固体数值模拟算法，计算所述百叶格栅叶片在设计载荷下的应力、应变分布；
29、所生成的强度性能评估结果包括应力峰值以及挠度。
30、在一实施例中，所述步骤s3中外形数据的若干性能包括防雨性能，所述性能评估结果包括防雨性能评估结果：
31、所述步骤s3，进一步包括：
32、运用风-雨两相流数值模拟算法，计算携带雨滴的气流流经所述外形数据对应的百叶格栅叶片时的雨滴路径；
33、所生成的防雨性能评估结果包括阻雨率。
34、在一实施例中，所述步骤s3中外形数据的若干性能包括防沙性能，所述性能评估结果包括防沙性能评估结果：
35、所述步骤s3，进一步包括：
36、运用风-沙两相流数值模拟算法，计算携带沙粒的气流流经所述外形数据代表的百叶格栅叶片时的沙粒路径；
37、所生成的防沙性能评估结果包括防沙率。
38、在一实施例中，所述步骤s5中预设改形策略包括：不改形策略、自动改形策略和手动改形策略：
39、当预设改形策略为不改形策略时，对当前百叶格栅叶片外形不进行修改；
40、当预设改形策略为自动改形策略时，按照预设的外形优化算法对当前百叶格栅叶片外形进行修改；
41、当预设改形策略为手动改形策略时，通过人机交互界面手动对当前百叶格栅叶片外形进行修改。
42、在一实施例中，所述步骤s5中预设的外形优化算法，包括梯度优化算法、正交试验设计法以及遗传算法。
43、在一实施例中，所述步骤s5之后进一步包括：
44、步骤s6、在所有百叶格栅叶片外形的外形数据处理完成后，自动生成报告并输出，所生成的报告包含处理完成的外形数据和评估结果。
45、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计装置，包括：
46、存储器，用于存储可由处理器执行的指令；
47、处理器，用于执行所述指令以实现上述任一项所述的方法。
48、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如上述任一项所述的方法。
49、本专利技术提供的一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，将数值模拟流程自动化并封装为格栅性能评估子程序以供格栅叶片外形设计主程序调用，降低设计人员在数值模拟仿真方面的专业技能要求，提高百叶格栅叶片外形设计的效率，降低设计的时间和成本，达到高效快捷设计的目的，更进一步加快产品的开发周期。
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1.一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述外形设计配置参数，包括格栅参数、网格参数以及模拟工况参数：
3.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S2中的当前百叶格栅叶片外形的外形数据从外形数据库进行导入：
4.根据权利要求3所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述外形数据库以文本格式存储外形数据。
5.根据权利要求3所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S2中优先从在线外形数据库导入外形数据。
6.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S3中外形数据的若干性能包括强度性能，所述性能评估结果包括强度性能评估结果：
7.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S3中外形数据的若干性能包括防雨性能，所述性能评估结果包
8.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S3中外形数据的若干性能包括防沙性能，所述性能评估结果包括防沙性能评估结果：
9.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S5中预设改形策略包括：不改形策略、自动改形策略和手动改形策略：
10.根据权利要求9所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S5中预设的外形优化算法，包括梯度优化算法、正交试验设计法以及遗传算法。
11.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤S5之后进一步包括：
12.一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计装置，包括：
13.一种计算机存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如权利要求1-11任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述外形设计配置参数，包括格栅参数、网格参数以及模拟工况参数：
3.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤s2中的当前百叶格栅叶片外形的外形数据从外形数据库进行导入：
4.根据权利要求3所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述外形数据库以文本格式存储外形数据。
5.根据权利要求3所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤s2中优先从在线外形数据库导入外形数据。
6.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征在于，所述步骤s3中外形数据的若干性能包括强度性能，所述性能评估结果包括强度性能评估结果：
7.根据权利要求1所述的基于数值模拟的百叶格栅叶片外形设计方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗阳，李鹏，魏小峰，陈丹阳，
申请(专利权)人：上海华模科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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