[发明专利]散热器换热性能仿真的方法和系统

说明书

本发明涉及散热器换热性能仿真的方法和系统。所述方法包括：获取散热器的参数信息，获取散热器换热性能风洞试验的工况点设置信息，计算参与换热实验的物质在各工况点下的水力直径、换热特征长度、雷诺数和普朗特数；将各工况点下的水力直径、换热特征长度、雷诺数以及普朗特数输入预先构建的流体流动相关的拟合散热器换热功率的数学模型，获得通过所述数学模型计算得到的散热器在各工况点下的拟合换热功率；以所述拟合换热功率与实测换热功率之间的误差最小为求解目标，优化所述数学模型；根据优化后的数学模型仿真散热器在对应工况点下的换热功率。本发明能够显著提高散热器换热性能仿真结果的准确度。

技术领域

本发明涉及冷却系统技术领域，特别是涉及散热器换热性能仿真的方法和系统。

背景技术

散热器是汽车冷却系统的核心部件，能保证在一定的冷却液和空气的温差下，在一定冷却液和空气流速的条件下形成固定的换热性能。散热器的换热性能是汽车冷却系统设计匹配中的关键参数。

目前，对于车辆散热器换热性能仿真，通常是通过散热器单品风洞实验。风洞实验的理论依据是运动相对性原理和流动相似性原理，通过散热器单品风洞实验，在特定的空气流速和冷却液流量下得到不同的换热量的效果图，然后在散热器换热性能匹配中，在特定的冷却液流量、空气流速下查表得到散热器换热性能。然而，因为风洞试验中的空气流速和空气温度是均匀的，而实际整车情况下，空气流速和空气温度并非均匀的，并且难以针对不同类型的散热器有区别的进行仿真实验，因此传统散热器换热性能仿真方法无法准确仿真出车辆散热器的实际换热性能情况。

发明内容

基于此，本发明提供了散热器换热性能仿真的方法和系统，能够克服现有方法无法准确得出车辆散热器的实际换热性能的缺陷。

本发明实施例提供的方案包括：

一种散热器换热性能仿真的方法，包括：

获取散热器的参数信息，获取散热器换热性能风洞试验的工况点设置信息；根据所述参数信息以及工况点设置信息，计算参与换热实验的物质在各工况点下的水力直径、换热特征长度、雷诺数和普朗特数；

将各工况点下的水力直径、换热特征长度、雷诺数以及普朗特数输入预先构建的用于拟合散热器换热功率的数学模型，获得通过所述数学模型计算得到的散热器在各工况点下的拟合换热功率；其中，所述数学模型为流体流动相关的数学模型；

获取散热器在对应工况下的实测换热功率，以所述拟合换热功率与实测换热功率之间的误差最小为求解目标，优化所述数学模型；

根据优化后的数学模型仿真散热器的换热功率。

一种散热器换热性能仿真的系统，包括：

参数准备模块，用于获取散热器的参数信息，获取散热器换热性能风洞试验的工况点设置信息，根据所述参数信息以及工况点设置信息，计算参与换热实验的物质在各工况点下的水力直径、换热特征长度、雷诺数和普朗特数；

功率拟合模块，用于将各工况点下的水力直径、换热特征长度、雷诺数以及普朗特数输入预先构建的用于拟合散热器换热功率的数学模型，获得通过所述数学模型计算得到的散热器在各工况点下的拟合换热功率；其中，所述数学模型为流体流动相关的数学模型；

模型优化模块，用于获取散热器在对应工况下的实测换热功率，以所述拟合换热功率与实测换热功率之间的误差最小为求解目标，优化所述数学模型；

以及，性能仿真模块，用于根据优化后的数学模型仿真散热器的换热功率。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述所述方法的步骤。

一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述所述方法的步骤。