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龙图腾网恭喜浙江大学申请的专利一种基于回流区特性的高效换热器优化设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114970386B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210518124.3，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种基于回流区特性的高效换热器优化设计方法是由童水光;杨琦;童哲铭设计研发完成，并于2022-05-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于回流区特性的高效换热器优化设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于回流区特性的高效换热器优化设计方法，属于换热器优化技术领域。本发明结合数值模拟、数学模型、优化算法，在大量CFD仿真数据结果的基础上，建立回流区参数化模型，针对换热器整体和回流区进行两步优化，优化问题通过遗传算法进行求解。本方法能够在保证换热器整体具有较高性能的基础上，进一步减小回流区大小，提高换热效率并降低流阻，对具有回流区存在的换热器的优化具有理论指导意义。

本发明授权一种基于回流区特性的高效换热器优化设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于回流区特性的高效换热器优化设计方法，其特征在于，包括数值模拟、整体优化、回流区优化三个步骤，具体实现方法如下：AS1、执行数值模拟步骤：首先获取针对目标换热器选择的n个设计变量，形成设计变量集合XSJ＝X1,X2,X3,…,Xn；然后在设计变量集合XSJ中各设计变量的约束空间内，通过抽样方法确定具有不同设计变量配置的设计样本；最后针对每个设计样本，先构建三维结构模型并进行网格划分，利用计算流体动力学软件CFD进行数值模拟，再进行回流区参数化后，将每个设计样本的数值模拟结果、回流区参数化结果和对应的设计变量配置存储于数据库中；AS2、执行整体优化步骤：从数据库中获取整体优化所需的参数，以AS1步骤中的n个设计变量作为优化变量，以最大化换热器的传热流动综合评价因子PEC作为优化目标，利用遗传算法对换热器的所有n个设计变量整体进行迭代优化，当达到第一收敛要求时，停止迭代并得到整体优化后的参数值组成的参数集XZT；若迭代无法达到第一收敛要求，则需返回AS1重新进行网格划分；AS3、执行回流区优化步骤：在回流区参数化的基础上进行敏感性参数筛选，通过对设计变量集合XSJ进行敏感性分析，从n个设计变量中选择出对回流区优化目标敏感的设计变量组成的敏感变量集合XMG，再从参数集XZT中提取出敏感变量集合XMG中各变量对应的参数值组成用于回流区优化的敏感性参数集XHL；对敏感性参数集XHL的各参数值进行缩放以形成参数优化区间，获得用于回流区优化的设计变量参数区间X′HL＝κ[XHL]，κ为区间缩放因子；再以所述敏感变量集合XMG中的所有敏感变量作为优化变量，以最小化回流区的面积比Aw和传热比Qw作为优化目标，在设计变量参数区间X′HL内利用遗传算法进行回流区多目标优化设计，当达到第二收敛要求时，得到所有敏感变量经回流区优化后的参数值组成的参数集X*HL，最终完成换热器优化设计，若无法达到第二收敛要求，则需重新进行缩放形成新的参数优化区间后再进行回流区多目标优化设计；所述的步骤AS1中，进行回流区参数化的方法包括以下步骤：BS1：基于CFD数值模拟得到的湍流动能TKE分布结果，将换热器的工质根据湍流动能的大小分为主流区和回流区，其中主流区的湍流动能大于TKE0，回流区的湍流动能小于TKE0，TKE0为湍流动能标准值；BS2：从BS1中分离得到的回流区中提取入口处的回流区，从CFD数值模拟结果中导出回流区各计算点在流动方向的坐标值x,y和热流密度值qix,y；BS3：将BS2中得到的入口处回流区的坐标数据转换为极坐标，其中选择回流区的边界作为极坐标的极点，选择靠近计算域边界的边作为极坐标的极轴，将回流区边缘上的点到极点的距离定义为半径r，每条半径与极轴之间的偏转角为θ，则回流区的形状表示为函数rθ；最终得到回流区的面积AHL和回流区的传热量QHL，计算方式分别为： QHL＝AHL∑qix,y。

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