【技術實現步驟摘要】
本公開總體上涉及設計零件，更具體地，涉及用于設計諸如熱交換器中使用的那些熱管理組件的系統和方法。
技術介紹
1、目前，用于設計熱管理應用中使用的組件的系統和方法以設計芯開始。芯是熱管理系統的執行熱傳遞的功能元件。芯設計的設計開始于定其尺寸。此行為按周期性布置使用幾何上簡單的單元或通道(板翅或殼管結構是一些常見結構)，然后基于熱管理應用的熱要求優化結構。然而，此過程常常由工程知識驅動，并且需要迭代步驟以優化結構的尺寸。這種迭代定尺寸方法和設計生成需要大量時間，并且計算上受整個解決方案的周期性限制。換言之，芯(以及對應數量的重復單元)越大，優化芯的過程就越長并且計算上越具挑戰性。因此，需要計算上高效，同時滿足熱管理應用的熱要求和或熱管理組件形成其零件的總體結構所需的特定形狀/尺寸的新設計方法。
2、此外，某些應用要求熱管理組件具有與強度和荷載有關的某些性質。傳統板翅結構可能無法滿足一些應用的結構要求。在熱管理組件的設計中加入強度和荷載要求需要大量實驗，這會導致不適當的延遲和復雜性。這些缺點使得這些傳統技術不適合于諸如機械加載熱管理組件的多功能應用。
技術實現思路
1、針對現有技術，特別是針對用于設計熱管理應用中使用的組件的傳統系統和方法的還未被當前可用的技術完全解決的缺點而開發了本申請的主題。因此，開發了本申請的主題以提供用于設計熱管理應用中使用的組件的系統和方法，其克服了現有技術的至少一些上述缺點。
2、以下是本文所公開的主題的非窮盡示例列表(可要求保護或未要
3、本文公開了一種生成熱管理組件的三維結構的計算機實現的方法。該生成熱管理組件的三維結構的計算機實現的方法包括：由處理器從多個三維元件中選擇至少一個三維元件。該生成熱管理組件的三維結構的計算機實現的方法還包括：由處理器根據期望溫度差和期望熱傳遞系數確定散逸來自第一流體的熱所需的表面積。該生成熱管理組件的三維結構的計算機實現的方法還包括：由處理器通過將一定數量的所選三維元件相互聯接來生成熱管理組件的三維結構，這些所選三維元件的組合表面積等于所確定的表面積。本段的前述主題表征了本公開的示例1。
4、由處理器選擇三維元件還包括：由處理器至少基于三維元件的尺寸和縱橫比來確定性能因子。至少基于滿足預定閾值的性能因子來選擇三維元件。本段的前述主題表征了本公開的示例2，其中，示例2也包括根據上述示例1的主題。
5、由處理器根據期望溫度差和期望熱傳遞系數確定散逸來自第一流體的熱所需的表面積還包括：由處理器確定所生成的三維結構所散逸的第一熱量；以及由處理器確定第二表面積。第二表面積所散逸的熱量比所述表面積所散逸的熱量更接近所述熱。本段的前述主題表征了本公開的示例3，其中，示例3也包括根據上述示例1-2中的任一個的主題。
6、通過使用與所選至少一個三維元件關聯的熱數據并對所生成的三維結構的熱傳遞速率進行仿真來確定所生成的三維結構所散逸的熱量。本段的前述主題表征了本公開的示例4，其中，示例4也包括根據上述示例3的主題。
7、表面積基于使用表面積、第一溫度差、熱傳遞系數和第二流體的第二溫度差的對數平均溫度差公式來確定，第二流體用于調節第一流體的溫度。本段的前述主題表征了本公開的示例5，其中，示例5也包括根據上述示例1-4中的任一個的主題。
8、該計算機實現的方法還包括：經由輸入裝置接收熱管理組件的期望形狀。生成三維結構以使得該三維結構具有期望形狀。本段的前述主題表征了本公開的示例6，其中，示例6也包括根據上述示例1-5中的任一個的主題。
9、第一流體是熱交換器內待冷卻的流體，并且所述組件形成熱交換器的一部分。本段的前述主題表征了本公開的示例7，其中，示例7也包括根據上述示例1-6中的任一個的主題。
10、三維元件包括一個或更多個三周期極小曲面。本段的前述主題表征了本公開的示例8，其中，示例8也包括根據上述示例1-7中的任一個的主題。
11、本文還公開了一種系統。該系統包括處理器、輸入裝置、顯示裝置和存儲指令的存儲器裝置。存儲器裝置存儲的指令在由處理器執行時使得處理器至少：從多個三維元件中選擇三維元件；根據期望的第一溫度差和期望的熱傳遞系數確定散逸來自第一流體的熱所需的表面積；通過將一定數量的所選三維元件相互聯接來生成熱管理組件的三維結構，這些所選三維元件的組合表面積等于所確定的表面積；并且經由顯示裝置顯示熱管理組件的所生成的三維結構。本段的前述主題表征了本公開的示例9。
12、所述指令還使得處理器至少基于三維元件的尺寸和縱橫比確定性能因子。至少基于滿足預定閾值的性能因子來選擇三維元件。本段的前述主題表征了本公開的示例10，其中，示例10也包括根據上述示例9的主題。
13、所述指令還使得處理器經由輸入裝置接收期望熱傳遞系數的輸入，確定第一表面積，確定第一估計的熱傳遞系數，并且確定與第一估計的熱傳遞系數對應的第二表面積。第二表面積所散逸的熱量比第一表面積所散逸的熱量更接近所述熱。本段的前述主題表征了本公開的示例11，其中，示例11也包括根據上述示例9-10中的任一個的主題。
14、所述指令還使得處理器通過對第一表面積上的熱傳遞速率進行仿真并使第一估計的熱傳遞系數等于與仿真的熱傳遞速率關聯的熱傳遞系數來確定第一估計的熱傳遞系數。本段的前述主題表征了本公開的示例12，其中，示例12也包括根據上述示例9-11中的任一個的主題。
15、所述指令還使得處理器基于使用表面積、第一溫度差、熱傳遞系數和第二流體的第二溫度差的對數平均溫度差公式來確定表面積，第二流體用于調節第一流體的溫度。本段的前述主題表征了本公開的示例13，其中，示例13也包括根據上述示例9-12中的任一個的主題。
16、所述指令還使得處理器經由輸入裝置接收熱管理組件的期望形狀。生成三維結構以使得該三維結構具有期望形狀。本段的前述主題表征了本公開的示例14，其中，示例14也包括根據上述示例9-13中的任一個的主題。
17、第一流體是熱交換器內待冷卻的流體，并且熱管理組件形成熱交換器的一部分。本段的前述主題表征了本公開的示例15，其中，示例15也包括根據上述示例9-14中的任一個的主題。
18、三維元件包括一個或更多個三周期極小曲面。本段的前述主題表征了本公開的示例16，其中，示例16也包括根據上述示例9-15中的任一個的主題。
19、本文另外公開了一種存儲指令的非暫時性計算機可讀介質。該非暫時性計算機可讀介質存儲的指令在由處理器執行時使得處理器：從多個三維元件中選擇三維元件；根據期望的第一溫度差和期望的熱傳遞系數確定散逸來自第一流體的熱所需的表面積；通過將一定數量的所選三維元件相互聯接來生成熱管理組件的三維結構，這些所選三維元件的組合表面積等于所確定的表面積；并且經由顯示裝置顯示熱管理組件的所生成的三維結構。本段的前述主題表征了本公開的示例17。
20、所述指令還使得處理器經由輸入裝置本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種生成熱管理組件(602)的三維結構(504)的計算機實現的方法(300)，該方法(300)包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，由所述處理器(214)選擇(310)所述三維元件(402)的步驟還包括由所述處理器(214)至少基于所述三維元件(402A)的尺寸和縱橫比來確定性能因子；并且其中，至少基于滿足預定閾值的所述性能因子來選擇所述三維元件(402A)。
3.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，由所述處理器(214)根據所述期望的溫度差和所述期望的熱傳遞系數(U)確定(320)散逸來自所述第一流體的熱(q)所需的所述表面積(A)的步驟還包括：
4.根據權利要求3所述的計算機實現的方法(300)，其中：
5.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，所述表面積(A)基于對數平均溫度差公式來確定，該公式使用所述表面積(A)、第一溫度差(ΔT1)、所述熱傳遞系數(U)和第二流體的第二溫度差(ΔT2)，所述第二流體用于調節所述第一流體的溫度。
6.根據權
7.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，所述第一流體是熱交換器內待冷卻的流體，并且所述組件(602)形成所述熱交換器的一部分。
8.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，所述三維元件(402A)包括一個或更多個三周期極小曲面。
9.一種系統(104)，該系統(104)包括：
10.一種存儲指令的非暫時性計算機可讀介質(210)，所述指令在由處理器(214)執行時使得所述處理器：
...【技術特征摘要】
1.一種生成熱管理組件(602)的三維結構(504)的計算機實現的方法(300)，該方法(300)包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，由所述處理器(214)選擇(310)所述三維元件(402)的步驟還包括由所述處理器(214)至少基于所述三維元件(402a)的尺寸和縱橫比來確定性能因子；并且其中，至少基于滿足預定閾值的所述性能因子來選擇所述三維元件(402a)。
3.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，由所述處理器(214)根據所述期望的溫度差和所述期望的熱傳遞系數(u)確定(320)散逸來自所述第一流體的熱(q)所需的所述表面積(a)的步驟還包括：
4.根據權利要求3所述的計算機實現的方法(300)，其中：
5.根據權利要求1所述的計算機實現的方法(300)，其中，所述表面積(a)基于對數平均溫度差公式來確定，該...
【專利技術屬性】
技術研發人員：A·阿扎姆，L·吉拉內克，M·C·埃爾福德，A·約瑟費亞妮，
申請(專利權)人：波音公司，
類型：發明
國別省市：
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