本文作者:kaifamei

管路流量匹配方法、系統(tǒng)及冷卻管路與流程

更新時(shí)間:2025-12-25 13:51:43 0條評(píng)論

管路流量匹配方法、系統(tǒng)及冷卻管路與流程



1.本發(fā)明涉及管路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種管路流量匹配方法、系統(tǒng)及冷卻管路。


背景技術(shù):



2.設(shè)備一般都需要在一定的溫度下才能正常工作,因而,為了保證設(shè)備的正常工作,需要控制設(shè)備的溫度。例如:為了保證變壓器的正常工作,就需要控制變壓器艙的溫度。目前,基于冷卻管路對(duì)設(shè)備進(jìn)行散熱是比較常用的方式,例如:采用風(fēng)水換熱器進(jìn)行密閉變壓器艙體的冷卻換熱。在這種換熱方式下,冷卻水的流量大小以及分配均勻性直接影響風(fēng)水換熱器的換熱效率。
3.針對(duì)單獨(dú)布置的設(shè)備的冷卻管路設(shè)計(jì),不受布置空間的限制,設(shè)計(jì)較為容易。但是,對(duì)于例如撬裝等將一組設(shè)備組合布置的情況,就需要根據(jù)橇架總體布置方案,在有限空間內(nèi)布置冷卻管路??芍氖?,冷卻管路的流量分配是影響換熱器的最主要因素,而對(duì)于管路流量的控制常見的方法是通過增加流量調(diào)節(jié)閥,實(shí)現(xiàn)冷卻水分配調(diào)節(jié),以及選擇排量更大的冷卻水泵,保證各管路冷卻水均滿足設(shè)計(jì)要求。
4.然而,上述兩種方式雖然均能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的流量調(diào)節(jié),但是在受限空間內(nèi)閥門安裝及維護(hù)成本高,受限空間內(nèi)對(duì)泵的體積也有明確的要求,沒法提供足夠大的冷卻水流量。


技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:



5.本發(fā)明提供一種管路流量匹配方法、系統(tǒng)及冷卻管路,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中因缺少在受限空間內(nèi)合理布置冷卻管路的有效方式,所造成的在受限空間內(nèi)冷卻管路布置不夠合理的缺陷,實(shí)現(xiàn)在受限空間內(nèi)冷卻管路的合理布置。
6.本發(fā)明提供一種管路流量匹配方法,包括:
7.獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;
8.對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;
9.以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;
10.將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
11.根據(jù)本發(fā)明所述的管路流量匹配方法,所述管路參數(shù)包括:主管路直徑和分支管
路直徑;
12.所述換熱器參數(shù)包括:流阻參數(shù)。
13.根據(jù)本發(fā)明所述的管路流量匹配方法,所述對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值,包括:
14.基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和各所述換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建所述管路的cfd仿真模型;
15.對(duì)所述cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值。
16.根據(jù)本發(fā)明所述的管路流量匹配方法,所述在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,包括:
17.將所述各管路參數(shù)的取值區(qū)間,劃分為多個(gè)子取值區(qū)間;
18.在每個(gè)所述子取值區(qū)間內(nèi),選取預(yù)設(shè)數(shù)量的預(yù)選管路參數(shù),以與不同的所述換熱器參數(shù)構(gòu)成多組所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的預(yù)選參數(shù)組合;
19.以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述預(yù)選參數(shù)組合中確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合。
20.根據(jù)本發(fā)明所述的管路流量匹配方法,所述以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,包括:
21.以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),利用響應(yīng)面法,不斷修改所述設(shè)計(jì)變量。
22.根據(jù)本發(fā)明所述的管路流量匹配方法,所述將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案,包括:
23.基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型;
24.對(duì)所述新的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;
25.將使所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的所述管路流量匹配方案。
26.根據(jù)本發(fā)明所述的管路流量匹配方法,所述基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型,包括:
27.在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)中,選擇與所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)差值最小的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù);
28.基于選擇的所述標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)和所述參數(shù)組合中的所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型。
29.本發(fā)明還提供一種管路流量匹配系統(tǒng),包括:
30.獲取模塊,用于獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述
管路間的連接關(guān)系;
31.仿真模塊,用于對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;
32.第一處理模塊,用于以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多種滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;
33.第二處理模塊,用于將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
34.本發(fā)明還提供一種冷卻管路,所述冷卻管路基于如上述任一種所述的管路流量匹配方法確定的最終的管路流量匹配方案進(jìn)行布置。
35.本發(fā)明還提供一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述任一種所述的管路流量匹配方法。
36.本發(fā)明提供的一種管路流量匹配方法、系統(tǒng)及冷卻管路,通過獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于布局方式確定的各管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間。然后對(duì)基于布局方式,以各管路的管路參數(shù)和管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到各換熱器的出口流量分布值,并以各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改設(shè)計(jì)變量,以在管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足優(yōu)化目標(biāo)的管路參數(shù)以及換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,最后,將多組參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。即得到可以使各換熱器的出口流量分布相對(duì)均勻的管路參數(shù)和換熱器參數(shù),從而可以使換熱器的換熱性能得到充分發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)在管路上無需安裝流量控制閥門的基礎(chǔ)上,對(duì)各管路流量均勻性的控制,進(jìn)而減少了在受限空間內(nèi)安裝流量控制閥的成本,同時(shí)降低了后期的維護(hù)難度。
附圖說明
37.為了更清楚地說明本發(fā)明或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
38.圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種管路流量匹配方法的流程示意圖之一;
39.圖2是變頻撬裝上的變壓器的冷卻管路結(jié)構(gòu)示意圖;
40.圖3是變壓器的冷卻管路的具體結(jié)構(gòu)示意圖;
41.圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種管路流量匹配方法的流程示意圖之二;
42.圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種管路流量匹配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
43.圖6是本發(fā)明提供的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖;
44.附圖標(biāo)記:
45.1:換熱器;2:撬裝;3:管路;4:主入水管;5:換熱器入水管;6:換熱器出水管;7:主出水管。
具體實(shí)施方式
46.為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明中的附圖,對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
47.下面結(jié)合圖1至圖4描述本發(fā)明的一種管路流量匹配方法,基于計(jì)算機(jī)和/或其中的軟件或硬件執(zhí)行,如圖1所示,本發(fā)明實(shí)施例的管路流量匹配方法包括以下步驟:
48.101、獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;
49.可以理解的是,待布置空間為冷卻管路可以布置的空間。管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,是根據(jù)需要進(jìn)行溫度控制的設(shè)備的安裝位置、環(huán)境,以及設(shè)備自身溫度情況等因素,構(gòu)建的符合設(shè)備溫度控制的管路與換熱器的布置位置和連接關(guān)系。同時(shí),在給出冷卻管路的布局方式后,還會(huì)根據(jù)布局方式給出所涉及的各管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,例如:各分支管路的直徑的取值區(qū)間、主管路的直徑的取值區(qū)間等。以便于后續(xù)在確定的布局方式的基礎(chǔ)上,對(duì)不同的換熱器參數(shù)以及給定取值區(qū)間內(nèi)的管路參數(shù)進(jìn)行仿真,從而到最為適合當(dāng)前設(shè)備溫度控制的管路參數(shù)以及換熱器參數(shù)。
50.102、對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;
51.具體地,在獲取到各管路與換熱器的連接方式后,對(duì)以各管路的管路參數(shù)和管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,可以得到各換熱器的出口流量分布情況,即各換熱器的出口流量分布值。
52.103、以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合;
53.具體地,各換熱器的出口流量分布理想值為各換熱器的出口流量分布值的均值,并優(yōu)選通過各換熱器的出口流量初始分布值來確定出口流量分布理想值。其中,出口流量初始分布值為對(duì)基于確定的初始管路參數(shù)和初始換熱器參數(shù)構(gòu)建的管路模型,進(jìn)行流體仿真,得到的各換熱器出口流量的分布值。
54.104、將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
55.可以理解的是,冷卻管路的流量分配是影響換熱器的最主要因素,各個(gè)冷卻管路的流量分配越均勻,對(duì)設(shè)備的各個(gè)位置的溫度控制越均衡,從而更利于保證對(duì)設(shè)備的溫度控制效果。
56.具體地,各換熱器的出口流量分布理想值是基于各換熱器的出口流量分布值計(jì)算得到的均值,即在各管路的總流量為x時(shí),可以使各個(gè)管路的出口流量分布相等。因而,在合理設(shè)置預(yù)設(shè)閾值后,通過以各換熱器的出口流量分布值與各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改管路模型的設(shè)計(jì)變量,可以確定出能夠保證各換熱器的出口流量分布與流量分布理想值近似的由各換熱器參數(shù)和管路參數(shù)組成的參數(shù)組合。之后再在滿足優(yōu)化條件的參數(shù)組合中選擇出可以使各換熱器的出口流量分布值與各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,就可以使得基于確定的管路參數(shù)和換熱器參數(shù)構(gòu)建的冷卻管路中,各換熱器的出口流量分布值相對(duì)最為接近理想值,即在最大程度上保證各換熱器的出口流量分布均勻,使得冷卻管路具有最優(yōu)的流量分配均勻性,可以充分發(fā)揮換熱器的換熱性能,進(jìn)而保證對(duì)設(shè)備的溫度控制效果。
57.更具體地,通過以各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改管路模型的設(shè)計(jì)變量,以在管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)換熱器參數(shù)中,確定出滿足優(yōu)化目標(biāo)的管路參數(shù)以及換熱器參數(shù),可以實(shí)現(xiàn)無需在管路上安裝流量控制閥門,即可自適應(yīng)的進(jìn)行流量均勻性控制,從而不僅減少了在受限空間內(nèi)安裝流量控制閥的成本,還降低了前期的安裝布置難度,以及后期的維護(hù)難度。
58.作為本發(fā)明的一種實(shí)施例,所述管路參數(shù)包括:主管路直徑和分支管路直徑;
59.所述換熱器參數(shù)包括:流阻參數(shù)。
60.可以理解的是,以變頻撬裝上的變壓器的冷卻管路結(jié)構(gòu)為例,如圖2所示,換熱器1安裝在撬裝2上,然后通過管路3進(jìn)行連接。而具體的冷卻管路的結(jié)構(gòu)如圖3所示,冷卻水由主入水管4流入,經(jīng)各分支管路,即換熱器1的入水管5流入換熱器1內(nèi),然后經(jīng)換熱器出水管6流出至主出水管7,從而完成一次冷卻水的循環(huán)??梢姡鞴苈分睆胶头种Ч苈分睆剑约皳Q熱器的流阻參數(shù),均可以影響冷卻水的流量均勻性。
61.具體地,以各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改設(shè)計(jì)變量,以在各管路的直徑取值區(qū)間,以及多個(gè)換熱器的流阻參數(shù)中,確定出多組使各換熱器的出口流量分布基本均勻的管路直徑和換熱器的流阻參數(shù)的參數(shù)組合后,再在其中選擇使各換熱器的出口流量分布最為均勻的參數(shù)組合,之后按照確定的參數(shù)進(jìn)行冷卻管路的布置,即可對(duì)變壓器進(jìn)行有效的溫度控制,從而保證變壓器正常工作。
62.更具體地,主管路和分支管路的直徑的取值區(qū)間為具體的數(shù)值區(qū)間。
63.作為本發(fā)明的一種實(shí)施例,所述對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值,包括:
64.基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和各所述換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建所述管路的cfd仿真模型;
65.對(duì)所述cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值。
66.具體地,計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(computational fluid dynamics,cfd)是從計(jì)算方法出發(fā),利用計(jì)算機(jī)快速的計(jì)算能力得到流體控制方程的近似解?;诠苈返牟季址绞?,以管路參數(shù)和換熱器的流阻參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,可以建立cfd仿真模型。基于對(duì)cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,就可以得到在該布局方式,以及當(dāng)前管路選型以及換熱器選型下,各換熱器的出口流量分布值。
67.作為本發(fā)明的一種實(shí)施例,所述在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,包括:
68.將所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,劃分為多個(gè)子取值區(qū)間;
69.在每個(gè)所述子取值區(qū)間內(nèi),選取預(yù)設(shè)數(shù)量的預(yù)選管路參數(shù),以與不同的所述換熱器參數(shù)構(gòu)成多組所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的預(yù)選參數(shù)組合;
70.以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述預(yù)選參數(shù)組合中確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合。
71.具體地,通過預(yù)設(shè)取值區(qū)間的設(shè)置,對(duì)于各管路參數(shù)的取值區(qū)間,可劃分為多個(gè)子取值區(qū)間。例如:分支管路直徑的取值區(qū)間為20-50mm,對(duì)于分支管路直徑的預(yù)設(shè)取值區(qū)間假設(shè)為上限值與下限值間的差值不超過10mm,則可以將分支管路直徑的取值區(qū)間劃分為[20-30]、[30-40]以及[40-50],共三個(gè)子取值區(qū)間。從而把大量的分支管路直徑數(shù)據(jù)劃分到多個(gè)不同的子取值區(qū)間內(nèi),形成分層。
[0072]
同理,對(duì)于主管路直徑的取值區(qū)間,也可以分別劃分為多個(gè)子取值區(qū)間。
[0073]
進(jìn)一步地,通過在管路參數(shù)的各子取值區(qū)間內(nèi)選取一定數(shù)量的預(yù)選參數(shù),例如:可以是隨機(jī)選取,也可以是基于相鄰兩個(gè)參數(shù)的差值區(qū)間進(jìn)行選取,即基于拉丁超立方抽樣方法進(jìn)行預(yù)選參數(shù)的選??;然后與不同的換熱器參數(shù)構(gòu)成多種預(yù)選參數(shù)組合,最后基于各換熱器的出口流量分布值和所述各換熱器的出口流量分布理想值,不斷修改管路模型的設(shè)計(jì)變量,可以在預(yù)選參數(shù)組合中確定出多組滿足優(yōu)化目標(biāo)的預(yù)選所述參數(shù)組合,即可以確定出可以使各換熱器的出口流量較為平均的管路參數(shù)以及換熱器的流阻參數(shù)。
[0074]
更具體地,通過對(duì)管路參數(shù)基于預(yù)設(shè)取值區(qū)間進(jìn)行分層,然后再由各層中選取一定數(shù)量的預(yù)選管路參數(shù),與不同的換熱器參數(shù)構(gòu)成預(yù)選參數(shù)組合,可以基于較少的抽樣次數(shù)涵蓋幾乎所有的場(chǎng)景,從而可以減少計(jì)算時(shí)間,進(jìn)而提高計(jì)算效率。
[0075]
更進(jìn)一步地,預(yù)選參數(shù)的選取方式也可以基于蒙特卡洛抽樣等其他抽樣方法進(jìn)行選取。可以理解的是,不同的抽樣方法,對(duì)于預(yù)選參數(shù)的選取效率,以及滿足優(yōu)化目標(biāo)的預(yù)選參數(shù)的確定的效率具有不同的影響。
[0076]
作為本發(fā)明的一種實(shí)施例,所述以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,包括:
[0077]
以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),利用響應(yīng)面法,不斷修改所述設(shè)計(jì)變量。
[0078]
具體地,響應(yīng)面法,即響應(yīng)曲面設(shè)計(jì)方法(response surface methodology,rsm)是利用合理的試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法并通過實(shí)驗(yàn)得到一定數(shù)據(jù),采用多元二次回歸方程來擬合因素
與響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系,通過對(duì)回歸方程的分析來尋求最優(yōu)工藝參數(shù),解決多變量問題的一種統(tǒng)計(jì)方法?;趓sm響應(yīng)面法進(jìn)行各管路參數(shù)的優(yōu)化計(jì)算,可以得到流量分配均勻性與管路參數(shù)以及換熱器的流阻參數(shù)的響應(yīng)面,并通過響應(yīng)面得到滿足優(yōu)化條件的參數(shù)組合。
[0079]
作為本發(fā)明的一種實(shí)施例,本發(fā)明提供的管路流量匹配方法,所述將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案,包括:
[0080]
基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型;
[0081]
對(duì)所述新的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;
[0082]
將使所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的所述管路流量匹配方案。
[0083]
具體地,通過基于滿足優(yōu)化目標(biāo)的參數(shù)組合中的管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建管路的新的cfd仿真模型,然后對(duì)新的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到各換熱器的出口流量分布值,并計(jì)算各換熱器的出口流量分布值與各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差,最終由其中選取標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。從而保證了基于最終確定的管路流量匹配方案構(gòu)建的冷卻管路的各換熱器的出口流量的均勻性。
[0084]
作為本發(fā)明的一種實(shí)施例,所述基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型,包括:
[0085]
在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)中,選擇與所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)差值最小的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù);
[0086]
基于選擇的所述標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)和所述參數(shù)組合中的所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型。
[0087]
具體地,目前現(xiàn)有的管路的外徑一般為固定的幾種,例如:dn15、dn20、dn25等,分別對(duì)應(yīng)外徑是21.3、26.8、33.5mm的管路。因而,若需要外徑為25mm的管路,還需進(jìn)行額外的定制,從而將使得成本大幅提高。
[0088]
基于此,在本發(fā)明實(shí)施例提供的管路流量匹配方法中,通過由現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)管路參數(shù)中,選擇與參數(shù)組合中的管路參數(shù)差值最小的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù),即確定出最接近滿足優(yōu)化目標(biāo)的參數(shù)組合中的管路參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)管路參數(shù),即在確定出需要外徑為25mm的管路時(shí),選用先用的dn20管路來用于實(shí)際冷卻管路的布置,可以有效降低冷卻管路的布置成本。
[0089]
更具體地,基于選擇的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)和參數(shù)組合中的換熱器參數(shù),構(gòu)建管路的新的cfd仿真模型,然后基于新的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,即進(jìn)一步判斷基于現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)管路來進(jìn)行冷卻管路的布置,是否可以滿足各換熱器的出口流量分布均勻性要求,可以進(jìn)一步有效保證基于本發(fā)明實(shí)施例提供的管路流量匹配方法確定的管路參數(shù)和換熱器的流阻參數(shù)構(gòu)建的冷卻管路對(duì)設(shè)備的溫控效果。
[0090]
綜上,本發(fā)明實(shí)施例提供的管路流量匹配方法的總體流程如圖4所示,包括如下步驟:
[0091]
401、獲取管路的布局方式;
[0092]
402、確定各管路直徑的取值區(qū)間后,進(jìn)入步驟405;
[0093]
403、對(duì)基于布局方式,以管路參數(shù)和流阻參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真;
[0094]
404、確定優(yōu)化目標(biāo)后,進(jìn)入步驟406;
[0095]
405、各管路直徑以及流阻參數(shù)的預(yù)選參數(shù)選??;
[0096]
406、基于rsm響應(yīng)面優(yōu)化;
[0097]
407、確定出預(yù)選參數(shù)組合;
[0098]
408、確定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù);
[0099]
409、基于cfd仿真模型進(jìn)行驗(yàn)證;
[0100]
410、確定管路布局方案。
[0101]
本發(fā)明實(shí)施例提供的管路流量匹配方法,通過超拉丁立方抽樣方法,耦合rsm響應(yīng)面優(yōu)化算法確定出冷卻管路布局中管路參數(shù)以及換熱器的流阻參數(shù)的最優(yōu)組合,從而使得基于該組合條件下的冷卻管路的流量匹配均勻性最好,實(shí)現(xiàn)了在無需安裝流量控制閥門的基礎(chǔ)上,自適應(yīng)的進(jìn)行流量均勻性控制,進(jìn)而滿足了現(xiàn)有技術(shù)中在受限空間內(nèi)合理布置冷卻管路的需求。
[0102]
下面對(duì)本發(fā)明提供的一種管路流量匹配系統(tǒng)進(jìn)行描述,下文描述的一種管路流量匹配系統(tǒng)與上文描述的一種管路流量匹配方法可相互對(duì)應(yīng)參照。
[0103]
本發(fā)明提供的一種管路流量匹配系統(tǒng),如圖5所示,包括:獲取模塊510、仿真模塊520、第一處理模塊530和第二處理模塊540;其中,
[0104]
獲取模塊510用于獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;
[0105]
仿真模塊520用于對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;
[0106]
第一處理模塊530用于以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;
[0107]
第二處理模塊540用于將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
[0108]
本發(fā)明實(shí)施例提供的管路流量匹配系統(tǒng),通過獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于布局方式確定的各管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間和管路中的各換熱器的換熱器參數(shù)。然后對(duì)基于布局方式,以各管路的管路參數(shù)和各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到各換熱器的出口流量分布值,并以各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改設(shè)計(jì)變量,以在管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足優(yōu)化目標(biāo)的管路參數(shù)以及換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,最后,將多組參數(shù)組合中使各換熱器的出口流
量分布值與各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。即得到可以使各換熱器的出口流量分布相對(duì)均勻的管路參數(shù)和換熱器參數(shù),從而可以使換熱器的換熱性能得到充分發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)在管路上無需安裝流量控制閥門的基礎(chǔ)上,對(duì)各管路流量均勻性的控制,進(jìn)而減少了在受限空間內(nèi)安裝流量控制閥的成本,同時(shí)降低了后期的維護(hù)難度。
[0109]
優(yōu)選的,獲取模塊獲取的管路參數(shù)包括:主管路直徑和分支管路直徑;獲取的換熱器參數(shù)包括:流阻參數(shù)。
[0110]
優(yōu)選的,仿真模塊具體用于基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建所述管路的cfd仿真模型;對(duì)所述cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值。
[0111]
優(yōu)選的,第一處理模塊包括抽樣單元和處理單元;
[0112]
抽樣單元用于將所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,劃分為多個(gè)子取值區(qū)間;在每個(gè)所述子取值區(qū)間內(nèi),選取預(yù)設(shè)數(shù)量的預(yù)選管路參數(shù),以與不同的所述換熱器參數(shù)構(gòu)成多組所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的預(yù)選參數(shù)組合;
[0113]
處理單元用于以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述預(yù)選參數(shù)組合中確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合。
[0114]
優(yōu)選的,處理單元具體用于以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),利用響應(yīng)面法,不斷修改所述設(shè)計(jì)變量。
[0115]
優(yōu)選的,第二處理模塊具體用于基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型;對(duì)所述新的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;將使所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的所述管路流量匹配方案。
[0116]
優(yōu)選的,第二處理模塊更具體用于在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)中,選擇與所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)差值最小的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù);基于選擇的所述標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)和所述參數(shù)組合中的所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型。
[0117]
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種冷卻管路,該冷卻管路基于如上述任一實(shí)施例提供的管路流量匹配方法確定的最終的管路流量匹配方案進(jìn)行布置。
[0118]
可以理解的是,基于如上述任一實(shí)施例提供的管路流量匹配方法確定的最終的管路流量匹配方案進(jìn)行布置的冷卻管路,具有上述任一實(shí)施例提供的管路流量匹配方法的所有優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)效果,此處不再贅述。
[0119]
具體地,本發(fā)明實(shí)施例提供的冷卻管路,可以是任意需要進(jìn)行溫度控制的設(shè)備的冷卻管路,例如:變壓器的冷卻管路。
[0120]
圖6示例了一種電子設(shè)備的實(shí)體結(jié)構(gòu)示意圖,如圖6所示,該電子設(shè)備可以包括:處理器(processor)610、通信接口(communications interface)620、存儲(chǔ)器(memory)630和通信總線640,其中,處理器610,通信接口620,存儲(chǔ)器630通過通信總線640完成相互間的通信。處理器610可以調(diào)用存儲(chǔ)器630中的邏輯指令,以執(zhí)行一種管路流量匹配方法,所述方法
包括:獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
[0121]
此外,上述的存儲(chǔ)器630中的邏輯指令可以通過軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí),可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中。基于這樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括:u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom,read-ony memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram,random access memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。
[0122]
另一方面,本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序包括程序指令,當(dāng)所述程序指令被計(jì)算機(jī)執(zhí)行時(shí),計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行上述各方法所提供一種管路流量匹配方法,所述方法包括:獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
[0123]
又一方面,本發(fā)明還提供一種非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)一種管路流量匹配方法,所述方法包括:獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出
多種滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)以及所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。
[0124]
以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個(gè)地方,或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)的情況下,即可以理解并實(shí)施。
[0125]
通過以上的實(shí)施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實(shí)施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺(tái)的方式來實(shí)現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件?;谶@樣的理解,上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中,如rom/ram、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個(gè)實(shí)施例或者實(shí)施例的某些部分所述的方法。
[0126]
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。

技術(shù)特征:


1.一種管路流量匹配方法,其特征在于,包括:獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路流量匹配方法,其特征在于,所述管路參數(shù)包括:主管路直徑和分支管路直徑;所述換熱器參數(shù)包括:流阻參數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路流量匹配方法,其特征在于,所述對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值,包括:基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和各所述換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建所述管路的cfd仿真模型;對(duì)所述cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管路流量匹配方法,其特征在于,所述在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,包括:將所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,劃分為多個(gè)子取值區(qū)間;在每個(gè)所述子取值區(qū)間內(nèi),選取預(yù)設(shè)數(shù)量的預(yù)選管路參數(shù),以與不同的所述換熱器參數(shù)構(gòu)成多組所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的預(yù)選參數(shù)組合;以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述預(yù)選參數(shù)組合中確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管路流量匹配方法,其特征在于,所述以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,包括:以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),利用響應(yīng)面法,不斷修改所述設(shè)計(jì)變量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的管路流量匹配方法,其特征在于,所述將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案,包括:基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所
述管路的新的cfd仿真模型;對(duì)所述新的cfd仿真模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;將使所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的所述管路流量匹配方案。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的管路流量匹配方法,其特征在于,所述基于滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型,包括:在現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)中,選擇與所述參數(shù)組合中的所述管路參數(shù)差值最小的標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù);基于選擇的所述標(biāo)準(zhǔn)管路的管路參數(shù)和所述參數(shù)組合中的所述換熱器參數(shù),構(gòu)建所述管路的新的cfd仿真模型。8.一種管路流量匹配系統(tǒng),其特征在于,包括:獲取模塊,用于獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及基于所述布局方式確定的各所述管路的管路參數(shù)的取值區(qū)間,所述布局方式為各所述管路的安裝位置和各所述管路間的連接關(guān)系;仿真模塊,用于對(duì)基于所述布局方式,以各所述管路的管路參數(shù)和所述管路中各換熱器的換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量,構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到所述各換熱器的出口流量分布值;第一處理模塊,用于以所述各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),不斷修改所述設(shè)計(jì)變量,以在所述管路參數(shù)的取值區(qū)間,以及多個(gè)所述換熱器參數(shù)中,確定出多組滿足所述優(yōu)化目標(biāo)的所述管路參數(shù)和所述換熱器參數(shù)的參數(shù)組合,所述各換熱器的出口流量分布理想值為所述各換熱器的出口流量分布值的均值;第二處理模塊,用于將多組所述參數(shù)組合中使各換熱器的出口流量分布值與所述各換熱器的出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差最小的參數(shù)組合,作為最終的管路流量匹配方案。9.一種冷卻管路,其特征在于,基于如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的管路流量匹配方法確定的最終的管路流量匹配方案進(jìn)行布置。10.一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序,其特征在于,所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的管路流量匹配方法。

技術(shù)總結(jié)


本發(fā)明涉及管路設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,提供一種管路流量匹配方法、系統(tǒng)及冷卻管路,其中方法包括:獲取管路在待布置空間內(nèi)的布局方式,以及管路參數(shù)的取值區(qū)間;對(duì)基于布局方式,以管路參數(shù)和換熱器參數(shù)為設(shè)計(jì)變量構(gòu)建的管路模型進(jìn)行流體仿真,得到各換熱器的出口流量分布值;以出口流量分布值與出口流量分布理想值間的標(biāo)準(zhǔn)差小于預(yù)設(shè)閾值為優(yōu)化目標(biāo),確定出滿足優(yōu)化目標(biāo)的管路參數(shù)以及換熱器參數(shù)的參數(shù)組合;在多組參數(shù)組合中確定最終的管路流量匹配方案。本發(fā)明用以解決現(xiàn)有技術(shù)中因缺少在受限空間內(nèi)合理布置冷卻管路的有效方式,所造成的在受限空間內(nèi)冷卻管路布置不夠合理的缺陷,實(shí)現(xiàn)在受限空間內(nèi)冷卻管路的合理布置。現(xiàn)在受限空間內(nèi)冷卻管路的合理布置?,F(xiàn)在受限空間內(nèi)冷卻管路的合理布置。


技術(shù)研發(fā)人員:

邱雪 溫登哲 劉永亮

受保護(hù)的技術(shù)使用者:

三一石油智能裝備有限公司

技術(shù)研發(fā)日:

2022.09.08

技術(shù)公布日:

2023/1/19


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