[发明专利]大型板式热沉的CFD结构优化方法

摘要

本发明公开一种大型板式热沉的CFD结构优化方法，该方法运用Fluent系统对胀板单元进行三维建模和网格划分，再设置边界条件，仿真计算制冷介质在胀板单元内的流动换热情况，通过对热沉管网系统进行一维仿真计算和三维CFD仿真计算，从而获得液氮在胀板内的流场和温度场，确定了热沉管网中各管道管径的最佳配比，实现了热沉管网内所有胀板的温度均匀性和平均温度满足要求，解决了大型板式热沉的整体设计和仿真计算难题。

主权项

1.大型板式热沉的CFD结构优化方法，包括以下步骤：/n第一，根据大型板式热沉的初步总体结构，确定出热沉管网的胀板单元的数量及其结构参数，结构参数包括胀板单元的数量、尺寸，汇总管的管径、一级支管管径、二级支管管径；/n第二，运用Fluent系统对胀板单元进行三维建模和网格划分，再设置边界条件，仿真计算液氮在胀板单元内的流动换热情况，获取胀板单元的流量和压力损失的关系；/n第三，运用Flowmaster系统建立一组胀板单元并联工作的一维计算模型，进行制冷介质在胀板单元组内的流量分配仿真计算，使用系统中的Discrete loss元件模拟胀板单元，使用piping元件模拟汇总管、一级支管，使用source:pressure作为热沉管网的入口压力边界，source:flow作为热沉管网的出口流量边界，使用节点nodes将这些元件连接起来成为一个完整的一维管网模型；计算采用Flowmaster软件中的一维稳态流动计算，制冷介质为液氮；边界条件为：进口为压力边界条件，出口为流量边界条件；将第二步得到的流量和压力损失数据输入到Flowmaster的阻力元件特性中，根据计算结果，获得热沉管网中所有胀板单元的流量分配；/n第四，运用Fluent系统模拟液氮在胀板单元内的换热活动，得到单片胀板的流动换热数据；/n第五，判断胀板单元的换热数据是否满足技术指标要求，如果满足，则确定大型板式热沉的总体结构；如果不满足，则依次需要修改热沉管网的参数，重复上述第二-第四步骤，直至胀板单元的温度场仿真计算满足要求。/n