[发明专利]基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法

权利要求书

1.一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：根据热熔型气液双相换热结构，基于正余弦函数，构建热熔体型气液双相换热函数；

S2：对所述热熔体型气液双相换热函数进行三维建模，构建换热单元体；

S3：重复执行步骤S2，并在每次循环中对所述换热单元体进行参数调整，调节所述换热单元体的内部结构，改变所述换热单元体的气液体积比，直至获取满足预设的气液体积比条件的换热单元体，作为优选单元体；

S4：通过快速迭代阵列，得到由所述优选单元体组成的集合单元；

S5：重复执行步骤S4，并在每次循环中计算所述集合单元的表面积和质量，直至获取表面积和质量最优的集合单元，作为优选集合；

S6：对所述优选集合进行力学模拟，从而进行应力优化；

S7：对应力优化后的所述优选集合进行3D打印评估，从而进行3D打印优化；

S8：整合3D打印优化后的所述优选集合，得到满足预设的任务要求的最终换热器结构；

所述热熔体型气液双相换热函数的表达式为：

XL＝x-bCos[(x/2)^2]

YL＝y-bCos[(y/2)^2]

ZL＝z-bCos[(z/2)^2]

p1＝ContourPlot3D[Cos[XL]Sin[YL]+

Con[YL]Sin[ZL]+Cos[ZL]Sin[XL]＝0,

{x,-Pi,Pi},{y,-Pi,Pi},{z,-Pi,Pi}]

式中，p1为热熔体型气液双相换热函数，ContourPlot3D[*]为三维空间变换函数，x为x轴坐标值，y为y轴坐标值，z为z轴坐标值，b为可变参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S3中，对所述换热单元体进行参数调整，具体为，通过调节可变参数b，对所述换热单元体进行参数调整。

3.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S5中，所述表面积和质量最优，基于表面积越大且质量越小进行评估。

4.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S6中，所述应力优化的手段，包括增加壁厚。

5.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S7中，所述3D打印优化的手段，包括增加焊接壁。

6.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S2中，基于Mathematica建模平台，对所述热熔体型气液双相换热函数进行三维建模。

7.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，所述步骤S4具体为，将所述优选单元体导入grasshopper参数化建模平台中，通过快速迭代阵列，得到由优选单元体组成的集合单元。

8.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S6中，在simsolid平台中，对所述优选集合进行力学模拟。

9.根据权利要求1所述的一种基于热熔体型气液双相换热结构的换热器结构优化方法，其特征在于，步骤S8中，通过rhinograsshopper平台整合3D打印优化后的优选集合。