储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法及设备技术方案

本发明专利技术提供一种储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法及计算设备。其中，计算方法包括如下步骤：获取应用数据；获取输出数据，其包括：将应用数据输入至基于水冷系统建立的多孔介质系统模型中，经过多孔介质系统模型处理，得到水冷系统的工作参数。本发明专利技术针对现有技术中，储能集装箱水冷系统模型计算量大、耗时的问题，通过建立等效的多孔介质系统模型，使得各单个水冷板的模型能够等效简化为一根独立直管，进而大大降低了水冷系统模型的数据量。同时，结合粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2，有利于水冷系统的准确计算。利于水冷系统的准确计算。

【技术实现步骤摘要】
储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法及设备


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法及计算设备。

技术介绍

[0002]目前，现有的储能系统电量越来越大，其配套的液冷系统也尤为关键，需要借助计算机辅助计算以优化整个系统管路及水冷板的设计。然而，储能系统的液冷管路模型较大，例如有的储能系统中，水冷板的数量为88个，另外还有主、支管路以及接插管路，各个管路直径也有差异，如果直接抽取整个系统完整流道来划分网格计算，再保证计算精准度情况下网格量巨大，上亿甚至更多网格，工作站需要配置非常的高，计算结果也非常耗时。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法及计算设备，以克服现有技术中存在的不足。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法，其包括如下步骤：
[0006]获取应用数据；
[0007]获取输出数据，其包括：将所述应用数据输入至基于所述水冷系统建立的多孔介质系统模型中，经过所述多孔介质系统模型处理，得到所述水冷系统的工作参数；
[0008]其中，所述多孔介质系统模型基于粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2，对输入的所述应用数据进行处理，并输出所述水冷系统的工作参数；
[0009]所述粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2通过如下方式获得：
[0010]针对所述水冷系统中的单个水冷板，建立其仿真模型，根据建立的仿真模型计算不同进口流速下的压降值，得到流速与压降的数据组；
[0011]对得到的所述数据组进行拟合，得到所述粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2。
[0012]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述应用数据包括：冷却液体材料物性参数、水冷系统的进口流速、水冷系统的出口压力。
[0013]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述工作参数包括：所述水冷系统中各个主支管路和各个等效冷板的进出口的压降、流速以及各个冷板的流量差异。
[0014]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，在多孔介质区域提供一与速度相关的动量汇，其表达式为：
[0015]S
i
＝﹣(μ/αv
i
+C2ρ|v|v
i
/2)；
[0016]其中，Si为第i(x,y,z)方向的动量方程源项，μ为动力粘度，α为渗透率，C2为惯性阻力系数，v为速度值；
[0017]基于动量汇的表达式，流体的压力梯度
▽
P可表达为：
[0018]▽
P＝S
i
△
n；
[0019]其中，
△
n为多孔介质域的厚度；
[0020]对得到的所述数据组进行拟合，拟合表达式为：
[0021]▽
P＝av2+bv，其中a、b为通过公式拟合后得到的常数；
[0022]则粘性阻力系数D＝μ*
△
n*/b，惯性阻力系数C2＝2*ρ*
△
n*a。
[0023]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述仿真模型还通过如下方式进行训练：
[0024]对所述仿真模型进行网格划分；
[0025]通过划分后的仿真模型，在预设输入条件下，计算不同网格划分密度下的工作参数，直至计算得到的工作参数不随网格划分密度的增加而变化；
[0026]得到所述仿真模型的仿真参数。
[0027]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述仿真模型通过fluent软件进行建立。
[0028]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述多孔介质系统模型还通过如下方式进行训练：
[0029]针对单个的水冷板，建立其多孔介质水冷板模型；
[0030]对建立的所述多孔介质水冷板模型进行网格划分；
[0031]通过划分后的多孔介质水冷板模型，在预设输入条件下，计算不同网格划分密度下的工作参数，直至计算得到的工作参数不随网格划分密度的增加而变化；
[0032]得到确保工作参数无变化的最大网格划分密度。
[0033]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述多孔介质系统模型还通过如下方式进行训练：
[0034]针对单个的水冷板，建立其多孔介质水冷板模型；
[0035]通过所述多孔介质水冷板模型，在预设输入条件下，调整流速参数与计算所述数据组时的流速参数保持一致，计算相应压降值，并将计算得到的压降值与所述数据组中的压降值进行对比校正。
[0036]作为本专利技术水冷系统工作参数计算方法的改进，所述多孔介质水冷板模型通过fluent软件进行建立。
[0037]为解决上述技术问题，本专利技术的另一技术方案是：
[0038]一种水冷系统工作参数的计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：至少一个处理器；
[0039]所述至少一个处理器用于执行程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述计算设备实现如上所述的计算方法。
[0040]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术针对现有技术中，大型储能集装箱水冷系统模型计算量大、耗时的问题，通过建立等效的多孔介质系统模型，使得各单个水冷板的模型能够等效简化为一根独立直管，进而大大降低了水冷系统模型的数据量。同时，同时通过分别计算区间内单个水冷板多组流量对应压降数据拟合计算得到对应等效后多孔介质所需参数：粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2，最终通过多孔介质等效模型计算区间内的流量
‑
压降数据与实际水冷板仿真及测试得到的流量
‑
压降数据对比并校正参数，保证等
效模型计算结果精准。此外，本专利技术还通过对多孔介质系统模型进行训练，进而得到确保工作参数无变化的最大网格划分密度，从而有利于进一步降低水冷系统模型的数据量以及保证计算结果的准确性。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，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。
[0042]图1为本专利技术计算方法所应用的大型储能集装箱水冷系统的结构示意图；
[0043]图2为利用多孔介质系统模型简化后的水冷系统的结构示意图；
[0044]图3为水冷板的流速
‑
压降参数拟合图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法，其特征在于，所述计算方法包括如下步骤：获取应用数据；获取输出数据，其包括：将所述应用数据输入至基于所述水冷系统建立的多孔介质系统模型中，经过所述多孔介质系统模型处理，得到所述水冷系统的工作参数；其中，所述多孔介质系统模型基于粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2，对输入的所述应用数据进行处理，并输出所述水冷系统的工作参数；所述粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2通过如下方式获得：针对所述水冷系统中的单个水冷板，建立其仿真模型，根据建立的仿真模型计算不同进口流速下的压降值，得到流速与压降的数据组；对得到的所述数据组进行拟合，得到所述粘性阻力系数D和惯性阻力系数C2。2.根据权利要求1所述的储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法，其特征在于，所述应用数据包括：冷却液体材料物性参数、水冷系统的进口流速、水冷系统的出口压力。3.根据权利要求1所述的储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法，其特征在于，所述工作参数包括：所述水冷系统中各个主支管路和各个等效冷板的进出口的压降、流速以及各个冷板的流量差异。4.根据权利要求1所述的储能集装箱水冷系统工作参数的计算方法，其特征在于，在多孔介质区域提供一与速度相关的动量汇，其表达式为：S
i
＝﹣(μ/αv
i
+C2ρ|v|v
i
/2)；其中，Si为第i(x,y,z)方向的动量方程源项，μ为动力粘度，α为渗透率，C2为惯性阻力系数，v为速度值；基于动量汇的表达式，流体的压力梯度可表达为：其中，
△
n为多孔介质区域的厚度；对得到的所述数据组进行拟合，拟合表达式为：其中a、b为通过公式拟合后得到的常数；则粘性阻力系数D＝μ*
△
n*/b，惯性阻力系数C2＝...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨加松，张磊，洪德映，刘家达，
申请(专利权)人：江苏阿诗特能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：