[發明專利]一種降噪式換熱器的優化設計方法

在審

• 申請號: 201910864060.0
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN110705043A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 方挺;漆石球;毛義軍;楊煥弟
• 申請（專利權）人: 廣東志高暖通設備股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;F24F13/30
• 代理公司: 44228 廣州市南鋒專利事務所有限公司
• 代理人: 高崇

本發明公開了一種降噪式換熱器的優化設計方法，在換熱器的換熱管道上覆蓋布設泡沫多孔金屬，能有效起到降噪效果，同時還能增加換熱面積，提高換熱效果；通過前述方法進行優化設計，能得到換熱器和泡沫多孔金屬的最優結構參數，使得帶有泡沫多孔金屬的換熱器在換熱量達到標準要求的前提下，能起到最大的降噪效果。

技術領域

本發明涉及換熱器技術領域，尤其是涉及一種降噪式換熱器的優化設計方法。

背景技術

在暖通空調等領域中，換熱器和風輪是兩種重要的基本元件。換熱器承擔內外兩種不同介質間的熱量交換，風輪實現驅動換熱器外側氣流的運動。但是，氣流經過風輪及氣流與換熱器干涉后會誘發噪聲向外輻射。

現有的設計體系和方法中，一般通過傳熱學方法確定換熱器的結構參數，對應可以得到多種設計方案滿足系統換熱的要求，但是在上述設計流程中沒有考慮換熱器的結構特征對噪聲的影響。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種降噪式換熱器的優化設計方法。

為實現上述目的，本發明提供的方案為：一種降噪式換熱器的優化設計方法，所述換熱器的換熱管道均沿各自的外壁覆蓋布設有泡沫多孔金屬，所述換熱器需優化的因素為管束結構因素、穿透過換熱器的風流速度因素以及泡沫多孔金屬結構因素；所述優化設計方法包括以下步驟：

步驟S1.設計人員向系統設定標準換熱量的設計要求。

步驟S2.系統選取管束結構因素、風流速度因素以及泡沫多孔金屬結構因素的參數初定值,進入步驟S3；

步驟S3.系統基于步驟S2輸入的管束結構因素、風流速度因素以及泡沫多孔金屬結構因素的參數初定值，計算出預期換熱量，并將預期換熱量與步驟S1輸入的標準換熱量進行大小比較，若預期換熱量低于標準換熱量，則返回至步驟S2，若預期換熱量達到標準換熱量，則進入步驟S4；

步驟S4.系統基于步驟S3中的各因素的參數初定值，計算出換熱器外預期的氣流阻力和風量要求，進入步驟S5；

步驟S5.系統基于步驟S4所計算出的氣流阻力和風量要求，篩選出符合要求的若干個系列的風輪，進入步驟S6；

步驟S6.設計人員對步驟S5中所篩選出的若干個系列的風輪進行選擇，系統對選擇出來的風輪進行計算或者模擬實驗得出風輪的噪聲頻譜，進入步驟S7；

步驟S7.基于步驟S6所選出來的風輪的噪聲頻譜，對帶有泡沫多孔金屬的換熱器的降噪效果進行判斷，若達到預期的降噪效果，則輸出各因素的參數初定值為一合格樣本；

步驟S8.重復步驟S2至S7直至生成所有的合格樣本，進入步驟S9；

步驟S9.將步驟S8生成的所有的合格樣本進行比較以得出最優的合格樣本，其中，該最優的合格樣本所對應的各因素的參數初定值為最優參數值。

進一步，所述管束結構因素包括管束的內徑、管束的外徑、管束之間的距離以及管束的數量。

進一步，所述穿透過換熱器的風流速度因素包括外界風流穿過換熱器的風流速度或由風輪驅動穿過換熱器的風流速度。

進一步，所述泡沫多孔金屬結構因素包括材質、孔隙率以及PPI。

進一步，所述步驟S2中各因素的參數初定值分別從各自的預設定的范圍區間內選取。

進一步，所述步驟S7中對帶有泡沫多孔金屬的換熱器的降噪效果進行判斷，具體為將帶有泡沫多孔金屬的換熱器時風輪的噪聲頻譜與未帶有泡沫多孔金屬的換熱器時風輪的噪聲頻譜進行比較以判斷帶有泡沫多孔金屬的換熱器的降噪效果。

進一步，所述步驟S7還包括：若未達到預期降噪效果，則返回步驟S2。