CN111199113A - 斜波翅片的优化构建方法及相关装置、斜波翅片 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及斜波翅片技术领域，具体涉及斜波翅片的优化构建方法及相关装置、斜波翅片，斜波翅片的优化构建方法，包括：基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型；分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系；基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系。本申请提供斜波翅片的优化构建方法及相关装置、斜波翅片，能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，能够将散热及防堵性能同时发挥至最佳。
Description
技术领域
本申请涉及斜波翅片技术领域，具体涉及斜波翅片的优化构建方法及相关装置、斜波翅片。
背景技术
用于非道路机器冷却的散热器，其冷翅片通常是波浪翅片，随着排放要求的提高，及成本控制要求的提高，传统波浪翅片已经不能满足客户对散热器的需求。开窗翅片可以在一定程度上提升散热性能，但由于非道路机器工作环境一般较差，容易发生堵塞，这是行业遇到的难题，而为了解决这一难题，通过折弯平板材料形成众多连续的几字形的斜波翅片应运而生。
目前，虽然现有的斜波翅片相对于传统波浪翅片在防堵性能有所提升，但未经过精确设计的斜波翅片的结构，仍无法满足散热及防堵性能共同提高的需求。
发明内容
本申请的目的在于针对目前斜波翅片的结构仍无法满足散热及防堵性能共同提高的需求，提供一种斜波翅片的优化构建方法及相关装置、斜波翅片。
为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：
本申请的一个方面提供一种斜波翅片的优化构建方法，包括：
基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值；
分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系；
基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
可选的，在所述基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型之前，还包括：
根据预设的各个所述优化参数各自对应的初始取值范围，应用预设的试验设计方式建立对应的参数表。
可选的，所述基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，包括：
基于所述参数表中的各个所述数据组，分别建立对应的各个斜波翅片物理模型，并设定所述斜波翅片物理模型中的斜波翅片的散热带的高度、宽度及长度的取值，其中，所述斜波翅片物理模型为斜波翅片的3D模型；
在所述斜波翅片物理模型中的斜波翅片的散热带高度方向建立冷却管；
对所述斜波翅片物理模型进行网格划分，并将所述散热带在长度方向上延伸的端面设置为镜面；
设定所述斜波翅片物理模型的计算边界中的风速及冷风温度，并将所述冷却管和散热带底面设置为温度为预设温度值的恒温壁面。
可选的，所述分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，包括：
应用预设的流体动力学计算方式分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数和摩擦系数；
根据所述换热系数和摩擦系数分别拟合得到第一响应函数和第二响应函数，其中，所述第一响应函数用于表示所述换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，所述第二响应函数用于表示所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
可选的，所述基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片，包括：
基于预设的目标参数求解所述第一响应函数和第二响应函数；
根据所述第一响应函数和第二响应函数各自对应的解集确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
本申请的另一个方面提供一种斜波翅片的优化构建装置，包括：
模型建立模块，用于基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值；
拟合模块，用于分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系；
斜波翅片优化模块，用于基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
本申请的第三个方面提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述的斜波翅片的优化构建方法的步骤。
本申请的第四个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的斜波翅片的优化构建方法的步骤。
本申请的第五个方面提供一种斜波翅片，该斜波翅片应用所述的斜波翅片的优化构建方法获取的各个所述优化参数的取值范围建立。
可选的，所述斜波翅片的斜波角度的取值范围为30°-45°；
所述斜波翅片的波长的取值范围为3mm-5mm；
所述斜波翅片的波幅的取值范围为0.5mm-1.5mm。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的斜波翅片的优化构建方法及相关装置、斜波翅片，能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，能够将散热及防堵性能同时发挥至最佳。
本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中的斜波翅片的优化构建方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中的包含有步骤010的斜波翅片的优化构建方法的流程示意图；
图3为本申请实施例中的斜波翅片的优化构建方法中的步骤100的流程示意图；
图4为本申请实施例中的斜波翅片的优化构建方法中的步骤200的流程示意图；
图5为本申请实施例中的斜波翅片的优化构建方法中的步骤300的流程示意图；
图6为本申请实施例中的包含有步骤010的斜波翅片的优化构建装置的流程示意图；
图7为本申请实施例中的斜波翅片的立体结构示意图；
图8为本申请实施例中的斜波翅片的主视图；
图9为本申请实施例中的斜波翅片的侧视图；
图10为本申请实施例中的斜波翅片的A-A截面局部结构示意图；
图11A为本申请实施例中的斜波翅片的示意图；
图11B为本申请实施例中的波浪翅片的示意图；
图12A为本申请实施例中的斜波翅片整体流线示意图；
图12B为本申请实施例中的波浪翅片整体流线示意图；
图13A为本申请实施例中斜波翅片的截面流线图；
图13B为本申请实施例中波浪翅片的截面流线图；
图12A、12B、13A和13B中阴影表示气体流速，图中阴影颜色越深说明气体流速越大。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，本申请提供一种斜波翅片的优化构建方法的实施例，参见图1，所述斜波翅片的优化构建方法具体包含有如下内容：
步骤100：基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值。
在步骤100中，斜波翅片的优化构建装置可以预先自授权的数据库中调取预设的参数表，也可以直接获取用户经由预设的UI界面输入的参数。
可选的，所述优化参数的选取并不仅限于所述斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值，还可以根据实际情形进行添加或删减，在所述斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值的基础上，添加所述斜波翅片的特性参数或进行参数删减，都应被理解为包含在本申请的保护范围之内。
步骤200：分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
步骤300：基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
在步骤300中，所述目标参数可以选取散热量Q、压降P、j/f、j/f^(1/2)和j/f^(1/3)，其中，j表示换热系数，f表示摩擦系数。
为了有效提高参数表的应用可靠性，以进一步提高斜波翅片的散热性能和防堵性能，在本申请的斜波翅片的优化构建方法的一个实施例中，参见图2，所述斜波翅片的优化构建方法的步骤100之前还具体包含有如下内容：
步骤010：根据预设的各个所述优化参数各自对应的初始取值范围，应用预设的试验设计方式建立对应的参数表。
在一种步骤010的具体举例中，可以先设置优化参数为：斜波角度α，波长λ，波幅A和波长λ的比值K。定义优化参数变化范围斜波角度α为20°-70°，波长为2mm-8mm，波幅为0.1mm-2.4mm，波幅波长比K为0.05-0.3。利用试验设计DOE方法在设置的变化范围里设定优化参数，设置15种组合的优化参数，参见表1。
表1参数表的举例
| 编号 | 角度α | 波长λ | 波幅A | 波幅/波长K |
| 1 | 20.00 | 4.00 | 0.52 | 0.13 |
| 2 | 30.13 | 2.81 | 0.22 | 0.08 |
| 3 | 30.13 | 5.19 | 0.42 | 0.08 |
| 4 | 30.13 | 2.81 | 0.48 | 0.17 |
| 5 | 30.13 | 5.19 | 0.88 | 0.17 |
| 6 | 45.00 | 4.00 | 0.20 | 0.05 |
| 7 | 45.00 | 2.00 | 0.26 | 0.13 |
| 8 | 45.00 | 4.00 | 0.52 | 0.13 |
| 9 | 45.00 | 6.00 | 0.78 | 0.13 |
| 10 | 45.00 | 4.00 | 0.80 | 0.20 |
| 11 | 59.87 | 2.81 | 0.22 | 0.08 |
| 12 | 59.87 | 5.19 | 0.42 | 0.08 |
| 13 | 59.87 | 2.81 | 0.48 | 0.17 |
| 14 | 59.87 | 5.19 | 0.88 | 0.17 |
| 15 | 70.00 | 4.00 | 0.52 | 0.13 |
基于上述参数表，为了有效提高斜波翅片物理模型的应用可靠性和准确性，以进一步提高斜波翅片的散热性能和防堵性能，在本申请的斜波翅片的优化构建方法的一个实施例中，参见图3，所述斜波翅片的优化构建方法的步骤100具体包含有如下内容：
步骤101：基于所述参数表中的各个所述数据组，分别建立对应的各个斜波翅片物理模型，并设定所述斜波翅片物理模型中的斜波翅片的散热带的高度、宽度及长度的取值，其中，所述斜波翅片物理模型为斜波翅片的3D模型。
步骤102：在所述斜波翅片物理模型中的斜波翅片的散热带高度方向建立冷却管。
步骤103：对所述斜波翅片物理模型进行网格划分，并将所述散热带在长度方向上延伸的端面设置为镜面。
步骤104：设定所述斜波翅片物理模型的计算边界中的风速及冷风温度，并将所述冷却管和散热带底面设置为温度为预设温度值的恒温壁面。
具体来说，可以根据设定的参数表建立3D模型，且设置其散热带高H为10.3mm，宽度W为115mm，长度为1个周期4mm，在散热带高度方向建冷却管。划分网格，将所述散热带在长度方向上延伸的端面设置为镜面。定义计算边界，设定风速5m/s，冷风温度30℃，冷却管和散热带底面设置为恒温壁面，温度90℃。冷却空气经过翅片后，会将翅片上的热量带走。
为了有效提高各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系的获取可靠性及应用准确性，以进一步提高斜波翅片的散热性能和防堵性能，在本申请的斜波翅片的优化构建方法的一个实施例中，参见图4，所述斜波翅片的优化构建方法的步骤200具体包含有如下内容：
步骤201：应用预设的流体动力学计算方式分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数和摩擦系数。
步骤202：根据所述换热系数和摩擦系数分别拟合得到第一响应函数和第二响应函数，其中，所述第一响应函数用于表示所述换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，所述第二响应函数用于表示所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
在一种步骤201和步骤202的具体举例中，基于上述表1，可以对15个计算模型分别进行CFD计算，计算后进行后处理，提取换热系数j和摩擦系数f。
可选的，所述第一响应函数为拟合换热系数j关于斜波角度α，波长λ，波幅A和波长λ的比值K的响应函数：
j＝0.00815+0.0000056×α+0.00196×λ-0.03652×K+0.0000059×α×λ+0.0008391×α×K-0.0022528×λ×K-0.000000862×α×α-0.0002345×λ×λ+0.21559×K×K。
可选的，所述第二响应函数为拟合换热系数j关于摩擦系数f，和斜波角度α，波长λ，波幅A和波长λ的比值K的响应函数：
f＝0.20703-0.0030204×α+0.033334×λ-1.91359×K+0.000185625×α×λ+0.033163×α×K-0.0024492×λ×K+0.000001529×α×α-0.0047968×λ×λ+6.35781×K×K。
为进一步提高斜波翅片的散热性能和防堵性能，在本申请的斜波翅片的优化构建方法的一个实施例中，参见图5，所述斜波翅片的优化构建方法的步骤300具体包含有如下内容：
步骤301：基于预设的目标参数求解所述第一响应函数和第二响应函数。
步骤302：根据所述第一响应函数和第二响应函数各自对应的解集确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
具体来说，可以先设置目标参数：散热量Q、压降P、j/f、j/f^(1/2)和j/f^(1/3)。由于配合不同的应用，有的冷却系统需要低阻力，有的需要高阻力，所以这里按压降分成多段，进行优化求解。把得到的最优解的集设置为优化参数的优化区间，然后可以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
在一种步骤301和步骤302的具体举例中，最终得到的所述优化参数的取值范围可以为：
(1)斜波角度α：30°-45°；
(2)波长λ：3mm-5mm；
(3)波幅A：0.5mm-1.5mm。
从软件层面来说，为了能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，本申请提供一种用于实现斜波翅片的优化构建方法中全部或部分内容的斜波翅片的优化构建装置的实施例，参见图6，所述斜波翅片的优化构建装置具体包含有如下内容：
模型建立模块10，用于基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值。
拟合模块20，用于分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
斜波翅片优化模块30，用于基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
本说明书提供的斜波翅片的优化构建装置的实施例具体可以用于执行上述斜波翅片的优化构建方法的实施例的处理流程，其功能在此不再赘述，可以参照上述斜波翅片的优化构建方法实施例的详细描述。
从上述描述可知，本申请实施例提供的斜波翅片的优化构建装置，能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，能够将散热及防堵性能同时发挥至最佳。
从硬件层面来说，为了能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，本申请提供一种用于实现所述斜波翅片的优化构建方法中的全部或部分内容的电子设备的实施例，所述电子设备具体包含有如下内容：
处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于实现斜波翅片的优化构建装置与各类数据库、核心系统、其他相关服务器、控制器、斜波翅片生产设备以及用户终端等相关设备之间的信息传输；该电子设备可以是台式计算机、平板电脑及移动终端等，本实施例不限于此。在本实施例中，该电子设备可以参照实施例中的斜波翅片的优化构建方法的实施例，以及，斜波翅片的优化构建装置的实施例进行实施，其内容被合并于此，重复之处不再赘述。
一实施例中，斜波翅片的优化构建功能可以被集成到处理器中。其中，处理器可以被配置为进行如下控制：
步骤100：基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值。
步骤200：分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
步骤300：基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
从上述描述可知，本申请实施例提供的斜波翅片的优化构建装置，能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，能够将散热及防堵性能同时发挥至最佳。
本申请的实施例还提供能够实现上述实施例中的斜波翅片的优化构建方法中全部步骤的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的执行主体为服务器或客户端的斜波翅片的优化构建方法的全部步骤，例如，所述处理器执行所述计算机程序时实现下述步骤：
步骤100：基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值。
步骤200：分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
步骤300：基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
从上述描述可知，本申请实施例提供的计算机可读存储介质，能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，能够将散热及防堵性能同时发挥至最佳。
基于上述实施例提及的斜波翅片的优化构建方法、斜波翅片的优化构建装置、电子设备或计算机可读存储介质，可以获得用于优化构建斜波翅片的优化参数，而后可以将该优化参数的取值范围发送至自动化的斜波翅片生产设备，以使该斜波翅片生产设备生产得到符合所述优化参数的取值范围的斜波翅片。
基于此，为了能够在大幅提升斜波翅片的散热性能的同时，还能够有效提高斜波翅片的防堵性能，本申请还提供一种应用上述斜波翅片的优化构建方法、斜波翅片的优化构建装置、电子设备或计算机可读存储介质构建得到的斜波翅片，所述斜波翅片的具体结构为：通过折弯平板材料形成众多连续的几字形，包括上下底面和中间肋条，肋条上形成凹凸布置的波浪结构，波浪的中心线同上下底面形成夹角α.冷却空气通过斜波结构时，会从以下两方面提升散热性能：一、如图13A所示，冷却空气经过斜波时会形成明显的二次流，使边界层分离，可以有效提升散热性能；二、如图12A所示，斜波会将冷却空气往翅片根部引导，翅片根部是换热效率较高的一次换热面，所以也可以明显提升散热性能。且斜波翅片仍旧是连续的翅片，其防堵性能同传统波浪翅片相当。
具体来说，如图7的斜波翅片3D结构示意图所示，通过折弯平板材料形成众多连续的几字形，包括上下底面和中间肋条，肋条上形成凹凸布置的波浪结构，波浪的中心线同上下底面形成夹角α.由于该翅片的形状是倾斜的波浪，所以简称斜波翅片。下面对斜波翅片的主要参数作介绍，图8所示的斜波翅片主视图中H为斜波翅片高，W为斜波翅片的宽度，α为斜波的角度；图9所示的斜波翅片侧视图中，L为斜波翅片的长度，Fp为斜波翅片的峰距，T为斜波翅片的材料厚度，图10所示的斜波翅片A-A截面视图中，λ为斜波翅片的波长，A为斜波翅片的波幅。实际应用中斜波角度α，波长λ和波幅A为关键参数，决定了斜波翅片的性能。
通过将斜波翅片的结构设置为：平板材料通过折弯形成众多连续的几字形，包括上下底面和中间肋条，肋条上形成凹凸布置的波浪结构，波浪的中心线同上下底面形成夹角α，使得冷却空气在经过肋条的倾斜的波浪时，会产生两方面效果：1.会有明显的二次流强化换热；2.会将冷却空气往换热效率更高的翅片根部引导也能增强换热。
可选的，所述斜波翅片的斜波角度的取值范围为30°-45°；所述斜波翅片的波长的取值范围为3mm-5mm；所述斜波翅片的波幅的取值范围为0.5mm-1.5mm。
其中，为了验证经所述斜波翅片的优化构建方法建立或生产得到的斜波翅片的性能，参见图11A和图11B是斜波翅片和波浪翅片的对比模型，斜波翅片较普通波浪翅片性能有提高，主要提现在二个方面：一方面，如图12A和图12B所示的斜波翅片和波浪翅片的整体流线图，冷却空气经过斜波翅片后，会将冷却空气往翅片根部引导，该区域为一次换热面积，换热效率较高。另一方面，如图13A和图13B所示的斜波翅片和波浪翅片的截面流线图，冷却空气经过波浪翅片时流线很整齐，冷却空气整体延着波浪翅片的形状移动，但斜波翅片的流线要复杂得多，因为经过斜波时产生了明显的二次流，这可以加强换热。所以最终选择合适的斜波翅片结构参数，可以提高5-10％的散热性能。
从上述描述可知，本申请能够根据斜波翅片结构特点，设置研究对象斜波角度α，波长λ，波幅A和波长λ的比值K。定义参数变化范围，利用DOE方法交叉设置变量，设置10-30种结构参数。建立3D模型，定义边界进行CFD分析。提取分析结果拟合换热系数j和摩擦系数f，和斜波角度α，波长λ，波幅A和波长λ的比值K进行响应函数拟合。设置目标参数，散热量Q、压降P、j/f、j/f^(1/2)和j/f^(1/3)，按压降分段进行优化求解。把得到的最优解的集设置为参数的优化区间，使得本申请实施例中的谐波翅片可以在传统波浪翅片基础上有明显性能提升，又具备良好的防堵性能。且再通过分析的方法，对斜波翅片的波长，波幅，斜纹角度等参数进行研究，找到较优的解，使该斜波翅片的作用发挥到最佳。
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、装置、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(装置)、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。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.斜波翅片的优化构建方法，其特征在于，包括：
基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值；
分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系；
基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
2.根据权利要求1所述的斜波翅片的优化构建方法，其特征在于，在所述基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型之前，还包括：
根据预设的各个所述优化参数各自对应的初始取值范围，应用预设的试验设计方式建立对应的参数表。
3.根据权利要求1所述的斜波翅片的优化构建方法，其特征在于，所述基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，包括：
基于所述参数表中的各个所述数据组，分别建立对应的各个斜波翅片物理模型，并设定所述斜波翅片物理模型中的斜波翅片的散热带的高度、宽度及长度的取值，其中，所述斜波翅片物理模型为斜波翅片的3D模型；
在所述斜波翅片物理模型中的斜波翅片的散热带高度方向建立冷却管；
对所述斜波翅片物理模型进行网格划分，并将所述散热带在长度方向上延伸的端面设置为镜面；
设定所述斜波翅片物理模型的计算边界中的风速及冷风温度，并将所述冷却管和散热带底面设置为温度为预设温度值的恒温壁面。
4.根据权利要求1所述的斜波翅片的优化构建方法，其特征在于，所述分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，包括：
应用预设的流体动力学计算方式分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数和摩擦系数；
根据所述换热系数和摩擦系数分别拟合得到第一响应函数和第二响应函数，其中，所述第一响应函数用于表示所述换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，所述第二响应函数用于表示所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系。
5.根据权利要求4所述的斜波翅片的优化构建方法，其特征在于，所述基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片，包括：
基于预设的目标参数求解所述第一响应函数和第二响应函数；
根据所述第一响应函数和第二响应函数各自对应的解集确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
6.斜波翅片的优化构建装置，其特征在于，包括：
模型建立模块，用于基于预设的参数表建立多个斜波翅片物理模型，其中，所述参数表中存储有多个数据组，且每个数据组均用于存储斜波翅片的各个优化参数各自的取值，所述优化参数包括：斜波角度、波长，以及，波幅和波长的比值；
拟合模块，用于分别获取各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系；
斜波翅片优化模块，用于基于预设的目标参数、各个所述斜波翅片物理模型各自对应的换热系数与多个所述优化参数之间的对应关系，以及，所述换热系数与所述摩擦系数及多个所述优化参数之间的对应关系，分别确定各个所述优化参数的取值范围，以根据各个所述优化参数的取值范围对应构建得到对应的斜波翅片。
7.电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至5任一项所述的斜波翅片的优化构建方法的步骤。
8.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至5任一项所述的斜波翅片的优化构建方法的步骤。
9.斜波翅片，其特征在于，该斜波翅片应用如权利要求1至5任一项所述的斜波翅片的优化构建方法获取的各个所述优化参数的取值范围建立。
10.根据权利要求9所述的斜波翅片，其特征在于，所述斜波翅片的斜波角度的取值范围为30°-45°；
所述斜波翅片的波长的取值范围为3mm-5mm；
所述斜波翅片的波幅的取值范围为0.5mm-1.5mm。
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