一种基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法。本发明专利技术按照下述步骤进行：(1)根据中冷器散热芯体翅片几何参数和周期性特点，对局部翅片模型进行参数化造型；(2)单参数变化范围分析；(3)在设计空间内进行最优拉丁超立方采样；(4)针对每一种设计方案采用定常雷诺平均方法进行数值模拟；(5)根据周期性局部翅片模型，获得多孔介质模型的孔隙率；(6)采用定常雷诺平均方法进行数值模拟；(7)构建响应面模型。本发明专利技术的基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法，将多孔介质模型引入到中冷器的优化设计中，实现了基于中冷器整体模型的优化设计，打破了传统优化设计中基于中冷器局部模型的局限性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及车用中冷器优化设计，更具体的说，是涉及一种基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法。

技术介绍

1、中冷器作为常规的换热器之一，在众多领域得到快速推广，目前使用大中型柴油发动机的舰船、移动电站、大型车辆等基本上都装有中冷器。随着汽车发动机的快速发展，通过将更多的空气引入燃烧室来提高发动机的动力，然而空气经增压后，虽然密度增加会使进气量增加，但是增压后气体温度会迅速上升，这严重制约了发动机性能的进一步提升。因此，中冷器换热和流阻性能改善研究至关重要。

2、目前，对中冷器的大部分优化设计方法都是基于局部翅片模型的换热和流阻性能提升，而对于中冷器整体的流阻与传热性能这方面研究很少。这是由于中冷器散热芯体的翅片数量庞大，网格的数量超出当前计算机的计算性能。上世纪七十年代研究者提出了将多孔介质模型运用到换热器流动模拟过程，多孔介质模型的引入减少了计算网格数目，使研究中冷器整体的流阻与传热性能具备了可行性。但是，目前基于多孔介质模型的中冷器研究大多只停留在中冷器整体的三维数值模拟上，并未基于多孔介质模型提出一种中冷器的优化设计方法来提升中冷器整体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法，其特征在于，所述对中冷器流阻和换热性能影响超过4％的关键设计变量为翅片厚度、翅片间距和翅片节距。

3.根据权利要求2所述的基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法，其特征在于，步骤2中所述单参数变化范围，具体为翅片厚度变化范围为0.1mm-0.5mm；翅片间距变化范围为：1mm-5mm；翅片节距变化范围为2mm-10mm。

【技术特征摘要】

1.一种基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于多孔介质模型的中冷器优化设计方法，其特征在于，所述对中冷器流阻和换热性能影响超过4％的关键设计变量为翅片厚度、翅片间距和翅片节...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孝检，李金洋，刘正先，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：