本發(fā)明涉及油冷器，尤其涉及一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法及油冷器。

背景技術(shù)：

1、目前，飛行汽車作為一種新興交通工具，其動(dòng)力系統(tǒng)需要高效可靠的熱管理系統(tǒng)來(lái)確保發(fā)動(dòng)機(jī)和其他關(guān)鍵部件的正常工作。傳統(tǒng)的熱交換技術(shù)往往難以滿足飛行汽車在不同飛行狀態(tài)下的復(fù)雜熱管理需求。具體來(lái)說(shuō)，存在以下幾個(gè)主要問(wèn)題：

2、1.換熱效率低下：由于飛行汽車的工作環(huán)境復(fù)雜多變，傳統(tǒng)的固定結(jié)構(gòu)油冷器很難在所有情況下都保持高效的換熱性能。

3、2.能耗較高：為了維持油冷器的正常運(yùn)行，通常需要額外的動(dòng)力來(lái)源，這會(huì)增加整體能耗。

4、3.現(xiàn)有的飛行汽車油冷器現(xiàn)有的飛行汽車油冷器在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面存在問(wèn)題，容易在飛行過(guò)程中因振動(dòng)等原因?qū)е聯(lián)p壞，且油冷器進(jìn)口處的冷卻介質(zhì)流體分布不均，導(dǎo)致?lián)Q熱效率低下。

5、因此需要一種可以解決上述問(wèn)題的一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法及油冷器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法及油冷器，本發(fā)明通過(guò)仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，對(duì)油冷器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，這種方法顯著提高了油冷器的換熱效率，油冷器在各種工作環(huán)境條件下都能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的換熱效率，降低了飛行汽車的能源消耗。解決了傳統(tǒng)油冷器換熱效率不高、能耗較大的問(wèn)題。

2、本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，包括以下步驟：

4、步驟s1：將油冷器的結(jié)構(gòu)參數(shù)定義為可調(diào)參數(shù)，構(gòu)建油冷器的三維模型；

5、步驟s2：使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)油冷器的三維模型進(jìn)行仿真；

6、步驟s3：基于仿真結(jié)果設(shè)計(jì)油冷器中散熱翅片、端板a、端板b與側(cè)板的具體尺寸結(jié)構(gòu)；

7、步驟s4：在基于步驟s3設(shè)計(jì)的油冷器結(jié)構(gòu)內(nèi)部部署溫度傳感器、壓力傳感器與流量計(jì)，在油冷器的端板a、端板b上安裝聲納傳感器和紅外成像器，通過(guò)溫度傳感器、壓力傳感器、流量計(jì)、聲納傳感器和紅外成像器獲取油冷器的工作環(huán)境數(shù)據(jù)；

8、步驟s5：根據(jù)油冷器的工作環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建模擬油冷器工作環(huán)境的數(shù)字孿生模型；

9、步驟s6：將步驟s5中構(gòu)建的數(shù)字孿生模型集成到油冷器的控制系統(tǒng)中，利用數(shù)字孿生模型動(dòng)態(tài)調(diào)整油冷器的工作參數(shù)。

10、進(jìn)一步的，所述步驟s2中使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)油冷器的三維模型進(jìn)行仿真，包括：

11、步驟s2-1：導(dǎo)入步驟s1中創(chuàng)建的油冷器三維模型到ansys?fluent軟件中；

12、步驟s2-2：定義邊界條件，包括油冷器的入口流速、入口溫度、出口壓力以及油冷器所處環(huán)境溫度；

13、步驟s2-3：設(shè)定油冷器冷卻介質(zhì)的熱導(dǎo)率、比熱容與密度；

14、步驟s2-4：使用ansys?fluent軟件對(duì)油冷器的三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

15、步驟s2-5：在ansys?fluent軟件中配置物理模型并設(shè)置求解器；

16、步驟s2-5-1：配置物理模型，選擇單向流模型；

17、步驟s2-5-2：選擇壓力求解器并設(shè)置殘差閾值；

18、步驟s2-6：通過(guò)ansys?fluent軟件進(jìn)行仿真并記錄計(jì)算過(guò)程中產(chǎn)生的中間結(jié)果數(shù)據(jù)。

19、進(jìn)一步的，所述步驟s3中基于仿真結(jié)果設(shè)計(jì)油冷器中散熱翅片、端板a、端板b與側(cè)板的具體尺寸結(jié)構(gòu)包括：

20、步驟s3-1：分析步驟s2-6中得到的中間結(jié)果數(shù)據(jù)；

21、步驟s3-2：確定優(yōu)化目標(biāo)；

22、步驟s3-3：選擇優(yōu)化算法；

23、步驟s3-4：定義設(shè)計(jì)變量。

24、進(jìn)一步的，所述步驟s3中散熱翅片、端板a、端板b與側(cè)板的具體尺寸結(jié)構(gòu)包括散熱翅片之間的距離、散熱翅片的截面形狀與厚度、端板a與端板b的形狀、端板a和端板b上開設(shè)的流道的尺寸及位置、側(cè)板的鈑金翻邊結(jié)構(gòu)。

25、進(jìn)一步的，所述步驟s5中根據(jù)油冷器的工作環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建模擬油冷器工作環(huán)境的數(shù)字孿生模型包括：

26、步驟s5-1：收集油冷器在實(shí)際工作環(huán)境中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；

27、步驟s5-2：整理收集到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行清洗；

28、步驟s5-3：使用清洗后的數(shù)據(jù)構(gòu)建油冷器的數(shù)字孿生模型。

29、一種飛行汽車油冷器，包括端板a、端板b與側(cè)板；

30、所述端板a與端板b之間相對(duì)設(shè)置，所述端板a與端板b之間通過(guò)側(cè)板相互連接，在所述端板a與端板b之間形成的空間內(nèi)安裝有散熱翅片；

31、所述端板a上安裝有兩個(gè)相互對(duì)稱設(shè)置的接頭。

32、進(jìn)一步的，所述側(cè)板上一體連接有用于增加強(qiáng)度的鈑金翻邊。

33、進(jìn)一步的，所述端板b上設(shè)置有兩個(gè)密封法蘭，在密封法蘭上開設(shè)有螺紋孔。

34、進(jìn)一步的，所述端板a、端板b上均開設(shè)有相鄰設(shè)置的兩條流道。

35、進(jìn)一步的，所述兩條流道之間設(shè)置有凸出的隔片。

36、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

37、本發(fā)明提供了一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

38、1提高換熱效率與降低能耗：

39、本發(fā)明通過(guò)仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，對(duì)油冷器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，這種方法顯著提高了油冷器的換熱效率，油冷器在各種工作環(huán)境條件下都能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的換熱效率，降低了飛行汽車的能源消耗。解決了傳統(tǒng)油冷器換熱效率不高、能耗較大的問(wèn)題。

40、2.增強(qiáng)油冷器的可靠性和耐用性：

41、本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建數(shù)字孿生模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油冷器工作狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。這種方法增強(qiáng)了油冷器的可靠性和耐用性，提高了故障診斷的準(zhǔn)確性。解決了現(xiàn)有油冷器難以實(shí)時(shí)監(jiān)控工作狀態(tài)，導(dǎo)致故障診斷不及時(shí)的問(wèn)題。

42、本發(fā)明還提供了一種飛行汽車油冷器，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

43、1.本發(fā)明通過(guò)在側(cè)板上一體連接有用于增加強(qiáng)度的鈑金翻邊，顯著提高了油冷器整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與耐用性，增強(qiáng)了油冷器在飛行過(guò)程中的穩(wěn)定性和抗沖擊能力。

44、2.本發(fā)明在端板a、端板b上均開設(shè)有相鄰設(shè)置的兩條流道，并在兩條流道之間設(shè)置有凸出的隔片，通過(guò)這種結(jié)構(gòu)改善了冷卻介質(zhì)流體流動(dòng)特性，使其在進(jìn)入油冷器時(shí)更加均勻地分布，提高了熱交換效率，降低了壓力損失，解決了傳統(tǒng)油冷器中流體分布不均、換熱效率低下的問(wèn)題。

技術(shù)特征：

1.一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟s2中使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)油冷器的三維模型進(jìn)行仿真，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟s3中基于仿真結(jié)果設(shè)計(jì)油冷器中散熱翅片（8）、端板a（1）、端板b（2）與側(cè)板（3）的具體尺寸結(jié)構(gòu)包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟s3中散熱翅片（8）、端板a（1）、端板b（2）與側(cè)板（3）的具體尺寸結(jié)構(gòu)包括散熱翅片（8）之間的距離、散熱翅片（8）的截面形狀與厚度、端板a（1）與端板b（2）的形狀、端板a（1）和端板b（2）上開設(shè)的流道（7）的尺寸及位置、側(cè)板（3）的鈑金翻邊（301）結(jié)構(gòu)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，其特征在于，所述步驟s5中根據(jù)油冷器的工作環(huán)境數(shù)據(jù)構(gòu)建模擬油冷器工作環(huán)境的數(shù)字孿生模型包括：

6.一種飛行汽車油冷器，其特征在于，包括端板a（1）、端板b（2）與側(cè)板（3）；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種飛行汽車油冷器，其特征在于，所述側(cè)板（3）上一體連接有用于增加強(qiáng)度的鈑金翻邊（301）。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種飛行汽車油冷器，其特征在于，所述端板b（2）上設(shè)置有兩個(gè)密封法蘭（4），在密封法蘭（4）上開設(shè)有螺紋孔（401）。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種飛行汽車油冷器，其特征在于，所述端板a（1）、端板b（2）上均開設(shè)有相鄰設(shè)置的兩條流道（7）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種飛行汽車油冷器，其特征在于，所述兩條流道（7）之間設(shè)置有凸出的隔片（6）。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及油冷器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種飛行汽車油冷器的換熱計(jì)算方法，包括以下步驟：步驟S1：將油冷器的結(jié)構(gòu)參數(shù)定義為可調(diào)參數(shù)，構(gòu)建油冷器的三維模型；步驟S2使用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件對(duì)油冷器的三維模型進(jìn)行仿真；步驟S3：基于仿真結(jié)果設(shè)計(jì)油冷器中散熱翅片、端板A、端板B與側(cè)板的具體尺寸結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)仿真分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法，對(duì)油冷器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，顯著提高了油冷器的換熱效率，油冷器在各種工作環(huán)境條件下都能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的換熱效率，降低了飛行汽車的能源消耗。解決了傳統(tǒng)油冷器換熱效率不高、能耗較大的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：張亮,穆達(dá),沈群芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：天津中融天宇汽車零部件有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6