[发明专利]一种基于CFD的智能节水型浴缸及其设计方法

权利要求书

1.一种基于CFD的智能节水型浴缸，包括浴缸主体，其特征在于：还设有控温控水装置，所述控温控水装置包括冷水管道、热水管道、第一流量温度传感器、第二流量温度传感器、第一电动阀、第二电动阀、三通接头、出水管道、控制器和至少两个温度传感器，

所述三通接头的第一端口与冷水管道连接，所述三通接头的第二端口与热水管道连接，所述三通接头的第三端口与出水管道连接，

所述第一流量温度传感器、第一电动阀均设于所述冷水管道内，

所述第二流量温度传感器、第二电动阀均设于所述热水管道内，

所述第一流量温度传感器、第一电动阀、第二流量温度传感器、第二电动阀和温度传感器均与所述控制器连接。

2.根据权利要求1所述的基于CFD的智能节水型浴缸，其特征在于：所述浴缸主体横向截面的上底长度为1.89m，下底长度为0.83m，高度为0.53m，宽度为0.7m，所述浴缸主体的两端呈球面结构，所述球面结构的半径为0.53m。

3.根据权利要求1所述的基于CFD的智能节水型浴缸，其特征在于：所述出水管道出水口的位置设于所述浴缸主体底部的中间，所述出水管道的给水速度为0.45m/s，给水流量为13.25L/min，所述给水温度为323K。

4.根据权利要求1所述的基于CFD的智能节水型浴缸，其特征在于：所述控制器还设有与外部通信用的无线通信接口，所述控制器通过无线通信接口与外部终端设备连接。

5.根据权利要求1所述的基于CFD的智能节水型浴缸，其特征在于：所述温度传感器的数量为3个。

6.一种基于CFD的智能节水型浴缸设计方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、获得预设浴缸几何形状及材料的数值；

（2）、然后对所述预设浴缸在不同给水速度、给水温度和给水位置下进行正交模拟，通过对比其对预设浴缸内温度场的影响，得到最优的给水速度、最优的给水温度和最优的给水位置；

（3）、通过如权利要求1~5所述的任意一项控温控水装置对浴缸进行注水。

7.根据权利要求6所述的基于CFD的智能节水型浴缸设计方法，其特征在于：步骤（2）中，所述最优的出水位置包括选取多种出水位置进行模拟比较，取水温分布最均匀的位置作为最优的出水位置。

8.根据权利要求6所述的基于CFD的智能节水型浴缸设计方法，其特征在于：所述步骤（2）之后还包括如下步骤：在最优的给水位置、给水速度和给水温度下，对浴缸的大小和形状分别进行模拟实验，得到最优的浴缸大小和形状。

9.根据权利要求8所述的基于CFD的智能节水型浴缸设计方法，其特征在于：对浴缸的形状进行模拟实验为对不同浴缸截面弧度对温度场分布的影响，得到弧度与温度分布的关系。

10.根据权利要求6所述的基于CFD的智能节水型浴缸设计方法，其特征在于：所述步骤（2）中使用人体表面平均温度、流体场内平均温度来表征给水速度、给水位置和给水温度的改变对温度场的影响，所述人体表面平均温度采集位置包括人背靠浴缸的斜面和3/5的浴缸底面长度。