[發明專利]一種具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法

有效

• 申請號: 202011340291.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112446095B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發明（設計）人: 陳文炯;門志超;劉書田
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/17;G06F30/28;G06F119/08
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，包括：

S1、獲取結構控制參數，所述結構控制參數包括控制流道數目、分級數、分級比、管徑比、分叉角度以及長寬比，其中所述控制流道數目為在整體基板中布置的Y形分形流道的數目，所述分級數為Y形分形流道分形的級數；所述分級比為相鄰兩級Y形流道之間的長度之比；所述管徑比為Y形分形流道分叉前后流道的直徑之比，所述分叉角度為Y形分形流道分叉處兩條分叉流道所成角度，所述長寬比為Y形分形流道入口截面的長度與寬度之比；

S2、根據流道數目計算單胞基板的寬度；

S3、對所述單胞基板進行區域劃分，包括根據所述分級數和分級比在豎直方向上對所述單胞基板劃分各級區域，以及根據分級情況在水平方向上對各級區域進行均分；

S4、在二維空間上繪制各級單條Y形分形流道，所述Y形分形流道的入口設置于其所在區域的首端偶數等分點上，所述Y形分形流道的出口設置于其所在區域的尾端偶數等分點上；

S5、對各級單條Y形分形流道在本級區域內進行依次鏡像處理，從而繪制在二維空間上的Y形分形流道；

S6、對所述二維空間上的Y形分形流道進行在深度方向上的拉伸，從而實現三維Y形分形流道的構建。

2.根據權利要求1所述的具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，所述根據分級情況在水平方向上對各級區域進行均分，包括在水平方向上將區域均分為2^n-1份，其中n為分級數。

3.根據權利要求1所述的具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，所述在二維空間上繪制各級單條Y形分形流道，包括：

根據所述單胞基板的寬度以及長寬比計算入口面積，并根據所述分叉角度、入口面積以及管徑比計算各級流道中分叉流道的長度及各級流道出入口寬度；

對每個區域基板的首段進行二等分，對末端進行四等分，繪制各級分叉流道，以各區域末端的偶數等分點為中點按照對應的流道寬度繪制分叉流道末端，然后沿分叉角度方向按照對應的分岔流道長度進行拉伸，然后以區域在橫向上的中心線進行鏡像，此時單區域的分叉流道部分繪制完成；

以各區域首段的偶數等分點為中點按照對應的流道寬度繪制直流道的首段，沿豎直方向拉伸至分叉流道首段，此時各級單條流道繪制完成。

4.根據權利要求3所述的具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，對所述二維空間上的Y形分形流道在深度方向上拉伸的距離根據所述入口面積及長寬比確定。

5.根據權利要求3所述的具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，各級流道中分叉流道的長度根據以下計算獲得：

其中，l_nf為分叉流道的長度，B為單胞基板的寬度，n為分級數，為分叉角度。

6.根據權利要求3所述的具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，各級流道出入口寬度根據以下計算獲得：

d_nin＝d_1in×λ^n-1，

d_nout＝d_nin×λ

其中，d_1in為一級流道入口寬度，d_nin為n級流道入口寬度，d_nout為n級分叉后的流道寬度，n為級數，λ為管徑比,s為流道入口面積。

7.根據權利要求1所述的具有Y形分形流道的冷卻板結構參數化建模方法，其特征在于，所述單胞基板的寬度根據以下計算獲得：

其中，B為單胞基板的寬度，N為分級數，B′為基板總寬度。