一种换热器风量分布的仿真计算方法及装置与流程

本发明涉及仿真分析技术领域，特别涉及一种换热器风量分布的仿真计算方法及装置。

背景技术：

随着仿真技术的不断发展，应用仿真技术的工业领域也越来越广泛，如，在空调领域的应用，具体的，仿真技术在空调换热器的设计开发中起到了极其重要的作用。换热器的仿真设计是以换热器的风量分布为基础的，只有通过仿真得到更准确的风量分布数据，才能设计出性能更优的换热器，进而才能够正确指导换热器的开发设计。

目前，现有的换热器风量分布的仿真计算方式为：针对一个规格的换热器，通过实验测试获得上述一个规格的换热器对应的风阻参数，并根据上述一个规格的换热器对应的风阻参数，对上述一个规格的换热器进行风量分布仿真计算。

然而，现有的换热器的风量分布仿真计算方法仍然存在缺陷和不足之处。具体的，在针对某一换热器设置风阻参数时，仅仅只考虑了换热器的规格，而同一规格的换热器在不同的应用场景下的风阻参数可能不同，那么，就可能会导致换热器风量分布仿真计算结果不准确，从而影响，甚至误导换热器的设计开发。

综上所述，需要设计一种新的换热器风量分布的仿真计算方法，以弥补现有技术中存在的缺陷和不足之处。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种换热器风量分布的仿真计算方法及装置，用以解决现有技术中存在的换热器风量分布的仿真计算的结果不准确的问题。

本发明实施例提供的具体技术方案如下：

一种换热器风量分布的仿真计算方法，包括：

获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合；

获取所述换热器的应用环境，并基于所述换热器的应用环境，将所述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合；

针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

可选的，在获取换热器对应的电机和风叶的排布位置之前，进一步包括：

通过实验测试，确定所述换热器在不同湿度环境下对应的风阻参数。

可选的，基于所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器在横向上划分为至少两个区域，具体包括：

确定所述换热器对应的电机和风叶的排布位置；

根据所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器对应的电机对应的换热管区域划分为第一区域，将所述换热器对应的风叶对应的换热管区域划分为第二区域。

可选的，基于所述换热器的应用环境，将所述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，具体包括：

在确定所述换热器作为蒸发器使用时，针对所述区域集合包含的每一区域分别执行以下操作：

获取一个区域中换热管的总数目，并判断所述一个区域中换热管的总数目是否大于预设门限值；

若判定所述一个区域中换热管的总数目大于预设门限值，则将预设数目的换热管划分为一个微元；

若判定所述一个区域中换热管的总数目小于或等于预设门限值，则将一个换热管作为一个微元。

可选的，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，具体包括：

分别确定微元集合包含的每一微元的湿度环境；

根据所述每一微元的湿度环境，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数。

一种换热器风量分布的仿真计算装置，包括：

第一划分单元，用于获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合；

第二划分单元，用于获取所述换热器的应用环境，并基于所述换热器的应用环境，将所述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合；

计算单元，用于针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

可选的，在获取换热器对应的电机和风叶的排布位置之前，所述第一划分单元进一步用于：

通过实验测试，确定所述换热器在不同湿度环境下对应的风阻参数。

可选的，基于所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器在横向上划分为至少两个区域，所述第一划分单元具体用于：

确定所述换热器对应的电机和风叶的排布位置；

根据所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器对应的电机对应的换热管区域划分为第一区域，将所述换热器对应的风叶对应的换热管区域划分为第二区域。

可选的，基于所述换热器的应用环境，将所述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，所述第二划分单元具体用于：

在确定所述换热器作为蒸发器使用时，针对所述区域集合包含的每一区域分别执行以下操作：

获取一个区域中换热管的总数目，并判断所述一个区域中换热管的总数目是否大于预设门限值；

若判定所述一个区域中换热管的总数目大于预设门限值，则将预设数目的换热管划分为一个微元；

若判定所述一个区域中换热管的总数目小于或等于预设门限值，则将一个换热管作为一个微元。

可选的，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，所述计算单元具体用于：

分别确定微元集合包含的每一微元的湿度环境；

根据所述每一微元的湿度环境，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数。

本发明有益效果如下：

综上所述，本发明实施例中，在进行换热器风量分布的仿真计算的过程中，获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于上述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将上述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合，获取上述换热器的应用环境，并基于上述换热器的应用环境，将上述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

采用上述方法，将换热器的换热管区域划分成若干微元，并针对每一微元分别设置相应的风阻参数，以及根据每一微元分别对应的风阻参数，综合计算换热器的风量分布的结果。这样，可以更真实、准确地模拟出换热器在不同应用环境下，各换热管区域对应的不同的风阻参数，从而能够更真实、准确地仿真计算出换热器的风量分布情况，进而根据真实、准确地换热器的风量分布情况指导换热器产品的设计开发，得到效果最优的换热器。

附图说明

图1为本发明实施例中，一种换热器风量分布的仿真计算方法的详细流程图；

图2为本发明实施例中，基于换热器对应的风机和风叶的排布位置，对换热器在横向上进行区域划分的示意图；

图3为本发明实施例中，基于换热器的应用环境，对一个区域在纵向上进行微元划分的示意图；

图4为本发明实施例中，一种换热器风量分布的仿真计算装置的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的换热器风量分布的仿真计算结果不准确的问题，本发明实施例中提供了一种新的换热器风量分布的仿真计算方法及装置，该方法为：获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于上述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将上述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合，获取上述换热器的应用环境，并基于上述换热器的应用环境，将上述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面将通过具体实施例对本发明的方案进行详细描述，当然，本发明并不限于以下实施例。

参阅图1所示，本发明实施例中，一种换热器风量分布的仿真计算方法的详细流程如下：

步骤100：通过实验测试，确定换热器在不同湿度环境下对应的风阻参数。

实际应用中，在换热器设计开发的过程中，需要仿真计算换热器的风量分布情况，而在仿真计算换热器的风量分布时，需要根据换热器对应的风阻参数来进行仿真计算。换热器在不同湿度环境下对应的风阻参数会不同，而换热器在不同应用场景下，可能由于应用环境的不同而导致换热器的不同区域的湿度环境不同，从而导致换热器不同区域对应的风阻参数不同。

例如，假设换热器1作为冷凝器使用，由于空气与换热器1表面是显热换热，换热器1表面不会产生冷凝水，那么，换热器1各个区域的湿度环境相同，从而可以针对换热器1的各个区域统一设置与换热器1各个区域的湿度环境相应的风阻参数。

又例如，假设换热器2作为蒸发器使用，由于空气与换热器2表面存在显热换热和潜热换热两部分，换热器2表面会产生冷凝水，进一步的，由于冷凝水受重力影响会往下流，从而会导致换热器2各个区域的湿度环境不同，那么，就可能导致换热器2各个区域对应的风阻参数不同，如，换热器2上半部分的湿度较小(10％)，那么就可以将换热器2上半部分对应的风阻参数设置为湿度环境为10％对应的风阻参数x，换热器2下半部分的湿度较大(90％)，那么，就可以将换热器2下半部分对应的风阻参数设置为湿度环境为90％对应的风阻参数y。

具体的，在执行步骤100时，可通过大量的实验测试，来确定换热器在不同的湿度环境下对应的不同的风阻参数。

例如，假设通过大量的实验测试后，可以确定换热器在湿度环境为0％-10％对应的风阻参数为a1，换热器在湿度环境为10％-20％对应的风阻参数为a2，……，换热器在是湿度环境为80％-90％对应的风阻参数为a9，换热器在湿度环境为90％-100％对应的风阻参数为a10。

当然，本发明实施例中，可以采用但不限于上述方式来确定换热器在不同湿度环境下对应的不同的风阻参数，本发明实施例中，仅以上述确定方式作为举例说明。

在换热器风量分布仿真计算的过程中，由于换热器风阻参数的准确性直接影响换热器风量分布的仿真计算的结果的准确性，也就是说，换热器风阻参数设置得越精确，通过仿真计算后得到的换热器风量分布的结果也就越准确，而只有根据准确的换热器风量分布结果才能设计出性能更优的换热器，才能对换热器产品的开发设计具有真正的指导意义。本发明实施例中，预先确定不同型号的换热器在不同湿度环境下对应的风阻参数，在后续的换热器风量分布的仿真计算过程中，可以更准确的设置风阻参数，以使得最终的换热器风量分布的仿真计算结果更准确。

步骤110：获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于上述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将上述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合。

实际应用中，换热器的部分换热管区域是与电机对应的，部分换热管区域是与风叶对应的，那么，很显然，电机对应的换热管区域的风量较小，而风叶对应的换热管区域的风量较大，本发明实施例中，根据换热器对应的电机和风叶的排布位置，将换热器的换热管区域在横向上进行区域划分操作。

具体的，在执行步骤110时，首先，需要确定上述换热器对应的电机和风叶的排布位置；然后，根据上述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将上述换热器对应的电机对应的换热管区域划分为第一区域，将上述换热器对应的风叶对应的换热管区域划分为第二区域。

例如，参阅图2所示，本发明实施中，基于换热器对应的风机和风叶的排布方式，对换热器的换热管区域进行区域划分的示意图。如，换热器对应一个风机，风机带有两个风叶，那么，就可以将风机对应的换热管区域2划分为第一区域，将风叶1对应的换热管区域1和风叶2对应的换热管区域3划分为两个第二区域。

进一步的，根据上述划分出的第一区域和两个第二区域，组成一个区域集合。

步骤120：获取上述换热器的应用环境，并基于上述换热器的应用环境，将上述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合。

实际应用中，换热器在不同的应用环境下，可以作为不同功能的换热器使用。如，换热器可以作为冷凝器和蒸发器使用。本发明实施例中，在确定换热器作为蒸发器使用时，针对上述区域集合包含的每一区域，分别在纵向上进行微元划分操作。

具体的，在执行步骤120时，在确定上述换热器作为蒸发器使用时，针对上述区域集合包含的每一区域分别执行以下操作：

获取一个区域中换热管的总数目，并判断上述一个区域中换热管的总数目是否大于预设门限值。

本发明实施例中，根据一个区域中换热管的总数目的多少，来确定将一根或多根换热管划分为一个微元。

其中，若判定上述一个区域中换热管的总数目大于预设门限值，则将预设数目的换热管划分为一个微元。

例如，假设预设门限值为10，一个区域中换热管的总数目为20，那么，就可以将每两根换热管划分为1个微元，即上述一个区域中可以划分出10个微元。

又例如，假设预设门限值为5，一个区域中换热管的总数目为40，那么，就可以将每5根换热管划分为1个微元，即上述一个区域中可以划分出8个微元。

若判定上述一个区域中换热管的总数目小于或等于预设门限值，则将一个换热管作为一个微元。

例如，假设预设门限值为5，一个区域中换热管的总数目为4，那么，就可以将每1根换热管作为1个微元，即上述一个区域中可以划分出4个微元。

参阅图3所示，本发明实施例中，基于换热器的应用环境，对一个区域在纵向上进行微元划分的示意图。

例如，假设区域1中换热管的总数目为8，将每两根换热管划分为1个微元，即换热管1和换热管2组成微元11，换热管3和换热管4组成微元12，换热管5和换热管6组成微元13，换热管7和换热管8组成微元14。

进一步的，根据上述区域集合包含的每一个区域划分出的微元集合，组成一个微元集合。

步骤130：针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

实际应用中，在进行换热器风量分布的仿真计算，设置换热器的风阻参数时，只有设置更真实、精确地风阻参数，才能仿真计算出更真实、准确地结果，从而才能更真实地反映出现实中换热器的实际风量分布情况。本发明实施例中，根据换热器对应的风量和风叶的排布位置，以及换热器的应用环境，将换热器的换热管区域划分为若干微元，并针对每一微元分别设置相应的风阻参数，这样，能够更真实、准确地体现换热器在业务应用中换热器风量分布的真实情况，从而能够使得仿真计算结果更贴合实际，进而能够有效地指导换热器的设计开发。

具体的，在执行步骤130时，分别确定微元集合合包含的每一微元的湿度环境，并根据上述每一微元的湿度环境，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数。

例如，假设换热器的换热管区域被划分为区域1和区域2，区域1被划分为3个微元(微元11，微元12和微元13)，区域2被划分为3个微元(微元21，微元22和微元23)，那么，就可以针对微元11的湿度环境设置风阻参数为b11，针对微元12的湿度环境设置风阻参数为b12，针对微元13的湿度环境设置风阻参数为b13，针对微元21的湿度环境设置风阻参数为b21，针对微元22的湿度环境设置风阻参数为b22，针对微元23的湿度环境设置风阻参数为b23。

根据针对每一微元分别设置的风阻参数，进行换热器风量分布的仿真计算。

进一步的，上述微元集合包含的微元个数的多小会影响换热器风量分布的仿真计算的速度和精度，若微元个数太多，则会影响仿真计算的速度，导致效率低下；若微元个数太少，则会影响仿真计算的精度，导致计算结果不准确，因此，需要选择合适的微元划分策略，以使得仿真计算效率高的同时，仿真计算结果准确。

基于上述实施例，参阅图4所示，本发明实施例中，一种换热器风量分布的仿真计算装置，至少包括第一划分单元40，第二划分单元41以及计算单元42，其中，

第一划分单元40，用于获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合；

第二划分单元41，用于获取所述换热器的应用环境，并基于所述换热器的应用环境，将所述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合；

计算单元42，用于针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

可选的，在获取换热器对应的电机和风叶的排布位置之前，第一划分单元40进一步用于：

通过实验测试，确定所述换热器在不同湿度环境下对应的风阻参数。

可选的，基于所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器在横向上划分为至少两个区域，第一划分单元40具体用于：

确定所述换热器对应的电机和风叶的排布位置；

根据所述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将所述换热器对应的电机对应的换热管区域划分为第一区域，将所述换热器对应的风叶对应的换热管区域划分为第二区域。

可选的，基于所述换热器的应用环境，将所述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，第二划分单元41具体用于：

在确定所述换热器作为蒸发器使用时，针对所述区域集合包含的每一区域分别执行以下操作：

获取一个区域中换热管的总数目，并判断所述一个区域中换热管的总数目是否大于预设门限值；

若判定所述一个区域中换热管的总数目大于预设门限值，则将预设数目的换热管划分为一个微元；

若判定所述一个区域中换热管的总数目小于或等于预设门限值，则将一个换热管作为一个微元。

可选的，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，计算单元42具体用于：

分别确定微元集合包含的每一微元的湿度环境；

根据所述每一微元的湿度环境，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数。

综上所述，本发明实施例中，在进行换热器风量分布的仿真计算的过程中，获取换热器对应的电机和风叶的排布位置，并基于上述换热器对应的电机和风叶的排布位置，将上述换热器在横向上划分为至少两个区域，获得区域集合，获取上述换热器的应用环境，并基于上述换热器的应用环境，将上述区域集合包含的每一区域在纵向上分别划分为至少两个微元，获得微元集合，针对微元集合包含的每一微元分别设置相应的风阻参数，并使用针对每一微元分别设置的风阻参数进行换热器风量分布仿真计算。

采用上述方法，将换热器的换热管区域划分成若干微元，并针对每一微元分别设置相应的风阻参数，以及根据每一微元分别对应的风阻参数，综合计算换热器的风量分布的结果。这样，可以更真实、准确地模拟出换热器在不同应用环境下，各换热管区域对应的不同的风阻参数，从而能够更真实、准确地仿真计算出换热器的风量分布情况，进而根据真实、准确地换热器的风量分布仿真计算结果，指导换热器产品的设计开发，得到效果最优的换热器。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。