[发明专利]一种降噪式换热器的优化设计方法

说明书

本发明公开了一种降噪式换热器的优化设计方法，在换热器的换热管道上覆盖布设泡沫多孔金属，能有效起到降噪效果，同时还能增加换热面积，提高换热效果；通过前述方法进行优化设计，能得到换热器和泡沫多孔金属的最优结构参数，使得带有泡沫多孔金属的换热器在换热量达到标准要求的前提下，能起到最大的降噪效果。

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种降噪式换热器的优化设计方法。

背景技术

在暖通空调等领域中，换热器和风轮是两种重要的基本元件。换热器承担内外两种不同介质间的热量交换，风轮实现驱动换热器外侧气流的运动。但是，气流经过风轮及气流与换热器干涉后会诱发噪声向外辐射。

现有的设计体系和方法中，一般通过传热学方法确定换热器的结构参数，对应可以得到多种设计方案满足系统换热的要求，但是在上述设计流程中没有考虑换热器的结构特征对噪声的影响。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种降噪式换热器的优化设计方法。

为实现上述目的，本发明提供的方案为：一种降噪式换热器的优化设计方法，所述换热器的换热管道均沿各自的外壁覆盖布设有泡沫多孔金属，所述换热器需优化的因素为管束结构因素、穿透过换热器的风流速度因素以及泡沫多孔金属结构因素；所述优化设计方法包括以下步骤：

步骤S1.设计人员向系统设定标准换热量的设计要求。

步骤S2.系统选取管束结构因素、风流速度因素以及泡沫多孔金属结构因素的参数初定值,进入步骤S3；

步骤S3.系统基于步骤S2输入的管束结构因素、风流速度因素以及泡沫多孔金属结构因素的参数初定值，计算出预期换热量，并将预期换热量与步骤S1输入的标准换热量进行大小比较，若预期换热量低于标准换热量，则返回至步骤S2，若预期换热量达到标准换热量，则进入步骤S4；

步骤S4.系统基于步骤S3中的各因素的参数初定值，计算出换热器外预期的气流阻力和风量要求，进入步骤S5；

步骤S5.系统基于步骤S4所计算出的气流阻力和风量要求，筛选出符合要求的若干个系列的风轮，进入步骤S6；

步骤S6.设计人员对步骤S5中所筛选出的若干个系列的风轮进行选择，系统对选择出来的风轮进行计算或者模拟实验得出风轮的噪声频谱，进入步骤S7；

步骤S7.基于步骤S6所选出来的风轮的噪声频谱，对带有泡沫多孔金属的换热器的降噪效果进行判断，若达到预期的降噪效果，则输出各因素的参数初定值为一合格样本；

步骤S8.重复步骤S2至S7直至生成所有的合格样本，进入步骤S9；

步骤S9.将步骤S8生成的所有的合格样本进行比较以得出最优的合格样本，其中，该最优的合格样本所对应的各因素的参数初定值为最优参数值。

进一步，所述管束结构因素包括管束的内径、管束的外径、管束之间的距离以及管束的数量。

进一步，所述穿透过换热器的风流速度因素包括外界风流穿过换热器的风流速度或由风轮驱动穿过换热器的风流速度。

进一步，所述泡沫多孔金属结构因素包括材质、孔隙率以及PPI。

进一步，所述步骤S2中各因素的参数初定值分别从各自的预设定的范围区间内选取。

进一步，所述步骤S7中对带有泡沫多孔金属的换热器的降噪效果进行判断，具体为将带有泡沫多孔金属的换热器时风轮的噪声频谱与未带有泡沫多孔金属的换热器时风轮的噪声频谱进行比较以判断带有泡沫多孔金属的换热器的降噪效果。

进一步，所述步骤S7还包括：若未达到预期降噪效果，则返回步骤S2。