[发明专利]一种水下航行器壳体冷凝器的设计方法

权利要求书

1.一种水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，包括：

步骤1：将冷凝管道划分成N个小的控制单元；

步骤2：每个控制单元中工作介质的热物性通过当前温度及压强在NIST中进行查找；

步骤3：依据步骤2在NIST中所得到的干度x为指标，判断当前控制体适用于single-phase计算模型还是two-phase计算模型，计算出流过该控制体后工质的压降⊿P及散热量⊿h；

步骤4：更新流过当前控制体后，工质的温度T和压强P；

步骤5：判断所有控制体是否全部计算结束，若已完成，则保存数据，结束计算；否则，转去步骤2继续计算。

2.根据权利要求1所述的水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，所述步骤1中，控制单元要尽可能的小，即N尽可能的大。

3.据权利要求1所述的水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，所述步骤2中，第一个控制单元的入口条件等于初始条件，即T_initial，in＝T₀，P_initial，in＝P₀；同一个控制单元中的热物性参数保持恒定。

4.根据权利要求1所述的水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，所述步骤3中，以干度x为指标判断控制体所处的冷凝位置，其中x＝1时，表示该控制体中全部为气体，x＝0时表示该控制体中全部为液体，以上两种情况均代表控制体中只存在一种形态的工质，即可采用single-phase计算模型；当0x1时，表示当前控制体中既有气体又有液体，这代表控制体中存在两种形态的工质，因此要采用two-phase计算模型。

5.根据权利要求1所述的水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，所述步骤3中，数学计算模型是传统经验公式，其中包括压降及换热模型；整个冷凝过程中，存在相变及两相流问题，经验关联式要针对单相和两相状态分别进行挑选，从而形成single-phase计算模型和two-phase计算模型；由于经验关联式的获取均是基于当前实验数据，因此选用时要按照自己的工况进行严格筛选。

6.根据权利要求1所述的水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，所述步骤4中，更新方式为该控制体入口的温度T_i,in及压强P_i,in分别减去流经该控制体后的温降及压降，即：T_i,out＝T_i,in-⊿T,P_i,out＝P_i,in-⊿P。

7.根据权利要求1所述的水下航行器壳体冷凝器的设计方法，其特征在于，所述步骤5中，转去步骤2之前，需要将上一个控制体的计算结果赋值给下一个控制体作为入口条件，即p_i+1,inlet＝p_i,outlet。