[發明專利]一種快速計算機械零部件表面對流換熱系數的方法

在審

• 申請號: 201610012440.8
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105608284A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 王延忠;宋貫華;牛文韜;陳燕燕;唐文;劉旸;吳朝陽;李巖;王段
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明;顧煒

1.一種用于快速計算機械零部件表面對流換熱系數的方法，其特征在于步驟如下：

步驟(1)、建立包含影響零部件表面對流換熱系數的所有噴油參數的仿真計算模型；

步驟(2)、計算得出不同噴油參數下的對流換熱系數；

步驟(3)、依據仿真數據擬合對流換熱系數關于單個參數的非線性表達式；

步驟(4)、應用多變量非線性擬合理論，擬合對流換熱系數關于多個變量的非線性表達 式；

步驟(5)、根據噴油參數，用數學公式計算得到對流換熱系數，與仿真數據進行對比對 原公式進行修正，得到精確的對流換熱系數計算公式。

2.根據權利要求1所述的用于快速計算機械零部件表面對流換熱系數的方法，其特征 在于：所述步驟(1)中影響工件表面對流換熱系數的所有參數包括：s噴油孔面積、v噴油 速度、S冷卻面積、θ噴油角度。

3.根據權利要求1所述的用于快速計算機械零部件表面對流換熱系數的方法，其特征 在于：所述步驟(1)中的仿真計算模型，即不同噴油參數的流體動力學(CFX)計算模型， 模型控制方程為：

連續方程：

∂ρ∂t+▿·(ρU)=0]]>

式中，密度ρ_α為α相的密度，U為流體速度；

湍流模型：

μt=Cμρk2ϵ]]>

式中，C_μ為模型常數，在此為0.09，k為湍流動能，ε為其耗散率。

4.根據權利要求1所述的用于快速計算機械零部件表面對流換熱系數的方法，其特征 在于：所述步驟(2)中的計算是指：通過建立不同噴油參數的有限元分析模型，設定邊界 條件后進行的有限元求解計算。

5.根據權利要求1所述的用于快速計算機械零部件表面對流換熱系數的方法，其特征 在于：所述步驟(2)中的不同噴油參數下的對流換熱系數是指：四個噴油參數，噴油孔面 積s、噴油速度v、冷卻面積S、噴油角度θ，依次變化某一變量，固定其它三個變量，得到 某一變量不同數值的對流換熱系數，最終得到一系列不同參數值下的對流換熱數。