一种微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法技术

技术编号:46592854 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:26
本发明专利技术涉及热工水力技术领域,具体涉及一种微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,所述方法包括:根据预设工况参数空间划分训练集与测试集,并通过数值模拟生成多工况下的全阶流场数据库;对所述全阶流场数据库进行本征正交分解,提取主导流动传热特征的关键模态以构建降阶解空间;利用训练集训练优化的神经网络模型,建立工况参数与降阶解空间的映射关系;基于映射关系重构流场及温度场信息,计算并输出流动传热特征预测结果。其目的在于,解决微通道换热器超临界二氧化碳传热流动传热特征预测计算效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热工水力,具体涉及一种微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法


技术介绍

1、超临界二氧化碳(s-co2)因其在临界点附近的物性突变特性,能够显著降低压缩功并提升能量转换效率。超临界二氧化碳布雷顿循环与小型模块化反应堆(smr)、第四代反应堆和聚变反应堆具有良好的适配性。

2、在紧凑型核动力系统中,微通道紧凑换热器(mcd)作为关键热力设备,需满足高热负荷、大温差及小体积的设计要求。mcd包括直流道、折线流道、翼型流道、s型流道等多种流道构型。流道构型与结构参数直接影响mcd的换热性能,但其多变量、多目标的设计优化过程高度复杂,需依赖高精度的流动传热特性分析具体工况下寻找mcd的最佳流道构型和最佳结构参数。目前,微通道内s-co2流动传热的数值模拟主要依赖于精细化计算流体力学(cfd)方法,该方法控制方程呈现高度非线性特征,需采用超密网格以保证求解精度,计算资源消耗呈指数级增长;其次,多流道构型参数优化需遍历海量工况组合,单次全阶cfd模拟耗时较长,进而制约了设计迭代效率。


<b>技术实现思路...

【技术保护点】

1.一种微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,通过数值模拟生成多工况下的全阶流场数据库,包括:

3.如权利要求1所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,对所述全阶流场数据库进行本征正交分解,提取主导流动传热特征的关键模态以构建降阶解空间,包括:

4.如权利要求3所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,基于预设能量截断阈值从所述模态集合中筛选关键模态,构建低维降阶解空间...

【技术特征摘要】

1.一种微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,所述方法包括:

2.如权利要求1所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,通过数值模拟生成多工况下的全阶流场数据库,包括:

3.如权利要求1所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,对所述全阶流场数据库进行本征正交分解,提取主导流动传热特征的关键模态以构建降阶解空间,包括:

4.如权利要求3所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,基于预设能量截断阈值从所述模态集合中筛选关键模态,构建低维降阶解空间,包括:

5.如权利要求1所述的微通道换热器超临界二氧化碳流动传热特征快速预测方法,其特征在于,利用训练集训练优化的神经网络模型,建立工况参数与降阶解空...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘涵星黄彦平刘旻昀刘睿龙费俊杰
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:

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