[發(fā)明專利]一種發(fā)動(dòng)機(jī)溫度分布的計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010233710.4
• 申請日: 2020-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN111460581A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫天時(shí);萬福來
• 申請（專利權(quán)）人: 三一重機(jī)有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/15
• 分類號(hào): G06F30/15;G06F30/20;G06F119/08
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛(wèi)靜

本申請?zhí)峁┑囊环N發(fā)動(dòng)機(jī)溫度分布的計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及軟件仿真技術(shù)領(lǐng)域。將采集的發(fā)動(dòng)機(jī)幾何參數(shù)代入發(fā)動(dòng)機(jī)幾何仿真模型，計(jì)算獲取散熱器體積熱源值、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及散熱器的阻力參數(shù)，將采集的發(fā)動(dòng)機(jī)物理參數(shù)代入物理模型，計(jì)算獲取固體導(dǎo)熱值、對流熱換值，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀況，獲取流場域邊界條件；根據(jù)散熱器體積熱源值、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、阻力參數(shù)、固體導(dǎo)熱值、對流熱換值以及流場域邊界條件，計(jì)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)氣體域溫度分布和固體域溫度分布。通過同時(shí)計(jì)算氣體域與固體域的相互傳熱作用以及固體域本身的固體傳熱性質(zhì)，能夠計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)艙各部分準(zhǔn)確的溫度分布，達(dá)到對發(fā)動(dòng)機(jī)中重要部件熱害點(diǎn)位置的準(zhǔn)確評(píng)估。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及軟件仿真技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)溫度分布的計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)工作過程中，氣體燃燒以及克服摩擦力會(huì)產(chǎn)生熱量，發(fā)動(dòng)機(jī)吸收熱量導(dǎo)致自身溫度升高，并通過熱傳導(dǎo)方式傳遞給相接觸的零部件。發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器是降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的主要設(shè)備，冷卻液吸收發(fā)動(dòng)機(jī)各部分熱量，散熱器將冷卻液吸收的熱量散發(fā)到周圍環(huán)境中來達(dá)到降低發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的目的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)散熱能力衰退以及熱負(fù)荷過大時(shí)會(huì)形成發(fā)動(dòng)機(jī)過熱現(xiàn)象，造成發(fā)動(dòng)機(jī)零部件材料力學(xué)性能降低、破壞運(yùn)動(dòng)機(jī)件間的間隙、導(dǎo)致零部件變形和產(chǎn)生裂紋，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用效率和壽命。而且如果發(fā)動(dòng)機(jī)周圍的溫度過高，也會(huì)對發(fā)動(dòng)機(jī)艙的其他的零部件造成相應(yīng)的熱力學(xué)影響，可能會(huì)產(chǎn)生熱害點(diǎn)，使得故障率大大的提升。

目前，通常使用仿真技術(shù)來獲得發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)各部分溫度分布和發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)氣體流場運(yùn)動(dòng)軌跡，但由于機(jī)艙內(nèi)零件幾何形狀復(fù)雜程度高和零件數(shù)量較大，往往不能同時(shí)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)主要熱敏感附件的固體部分與其周圍氣體的熱傳遞以及固體部分本身的熱傳遞的效應(yīng)，因此無法較為準(zhǔn)確的計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)各部分溫度分布情況，從而對發(fā)動(dòng)機(jī)中重要部件的熱害點(diǎn)的評(píng)估會(huì)不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本申請?zhí)峁┝艘环N發(fā)動(dòng)機(jī)溫度分布的計(jì)算方法、裝置及存儲(chǔ)介質(zhì)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請采用的技術(shù)方案為：

本申請第一方面提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)溫度分布的計(jì)算方法，包括：

將采集的發(fā)動(dòng)機(jī)幾何參數(shù)代入發(fā)動(dòng)機(jī)幾何仿真模型，計(jì)算獲取散熱器體積熱源值、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及散熱器的阻力參數(shù)，其中，所述幾何仿真模型是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)建的仿真模型；

將采集的發(fā)動(dòng)機(jī)物理參數(shù)代入物理模型，計(jì)算獲取固體導(dǎo)熱值、對流熱換值，其中所述物理模型是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的物理屬性構(gòu)建的參數(shù)模型；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀況，獲取流場域邊界條件；

根據(jù)所述散熱器體積熱源值、所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、所述阻力參數(shù)、所述固體導(dǎo)熱值、所述對流熱換值以及所述流場域邊界條件，計(jì)算獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣體域溫度分布和固體域溫度分布。

可選地，所述發(fā)動(dòng)機(jī)幾何參數(shù)包括：發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率、散熱器的氣體速度；所述將采集的發(fā)動(dòng)機(jī)幾何參數(shù)代入發(fā)動(dòng)機(jī)幾何仿真模型，計(jì)算獲取散熱器體積熱源值、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速以及散熱器的阻力參數(shù)，包括：

將所述發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率代入所述幾何仿真模型中，計(jì)算獲取所述散熱器體積熱源值、所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速；

將所述散熱器的氣體速度代入所述幾何仿真模型中，計(jì)算獲取所述散熱器的阻力參數(shù)。

可選地，所述阻力參數(shù)包括：慣性阻力參數(shù)以及粘性阻力參數(shù)。

可選地，所述根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀況，獲取流場域邊界條件，包括：

根據(jù)采集的所述發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際工況，計(jì)算獲取發(fā)動(dòng)機(jī)流體域的進(jìn)口自然風(fēng)速度。

可選地，所述根據(jù)所述散熱器體積熱源值、所述風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、所述阻力參數(shù)、所述固體導(dǎo)熱值、所述對流熱換值以及所述流場域邊界條件，計(jì)算獲取所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣體域溫度分布和固體域溫度分布，包括：