申请/专利权人：新乡航空工业(集团)有限公司

申请日：2023-10-17

公开（公告）日：2024-02-06

公开（公告）号：CN117521279A

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/23;G06F30/28;G06T17/20;G06F111/10;G06F113/10;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14;G06F119/02;G06F119/18;G06F113/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.02.27#实质审查的生效;2024.02.06#公开

摘要：本发明属于热交换技术领域，具体公开了一种基于三周期极小曲面的圆柱形换热器设计及制造方法。本发明通过调整模型结构、模型3D打印摆放，通过将模型倾斜，使其与打印平台成一定角度，可以减少对支撑结构的需求。倾斜打印可以将悬空的部分分散为多个逐层渐进的小面积，从而减少了支撑的需求。可以实现内部无支撑的3D打印，制作完成后可随即投入使用，减少了复杂的后期处理流程，缩短了换热器的制作周期。

主权项：1.一种基于三周期极小曲面的圆柱形换热器设计方法，其特征在于，圆柱形换热器包括换热器壳体、TPMS换热芯体；换热器壳体两端端部呈锥形，其中一端连接有冷流体入口管，另一端连接有冷流体出口管；换热器壳体外圆周上沿径向分别连接有热流体入口管、热流体出口管；换热器壳体内部填充有TPMS换热芯体，TPMS换热芯体包括与冷流体入口管一端锥形过渡连接、以及与冷流体出口管一端锥形过渡连接的冷流体挡板区域，与热流体入口管环形过渡连接、与热流体出口管环形过渡连接的热流体挡板区域，其他填充拓扑结构芯体的换热区域，形成相互隔离的冷却工作介质流道和待冷却热流体流道，其中冷却工作介质流道是指从冷流体入口管到冷流体出口管的流道；待冷却热流体流道是指从热流体入口管到热流体出口管的流道；设计方法包括如下步骤：S1：根据圆柱形换热器的设计参数指标，采用显式建模生成圆柱形换热器初始的构型，确定换热器壳体和换热区域、冷热流体挡板区域，初步确定流体的流动方向；S2：在步骤S1确定的初始构型中通过TPMS拓扑设计生成圆柱形换热器的TPMS换热芯体结构；S3：所述步骤S2所生成的TPMS换热芯体结构与步骤S1所生成的换热区域进行结合采用布尔运算生成对应的换热区域的流体域；S4：将S3中生成的流体域分别与S1中生成的冷流体挡板区域和热流体挡板区域结合进行布尔运算，生成冷流体挡板和热流体挡板；S5：将换热器壳体、换热芯体和冷流体挡板和热流体挡板进行布尔运算得到所对应的圆柱形换热器模型；S6：对步骤S5中形成的圆柱形换热器模型采用CFD有限元仿真分析，验证其性能是否满足步骤S1中的设计参数指标要求，如果满足，则完成设计；如不满足，则重复步骤S2-S6。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 新乡航空工业(集团)有限公司 一种基于三周期极小曲面的圆柱形换热器设计及制造方法

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