一种两相流体回路的控制方法及控制装置制造方法及图纸

本申请提供了一种两相流体回路的控制方法及控制装置，所述两相流体回路包括：齿轮泵、蒸发器、冷凝器和储液箱；所述储液箱的出口经所述齿轮泵连接到所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接到所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接到所述储液箱的入口；包括：获取所述蒸发器的出口温度；基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定。这样，能够通过齿轮泵和冷凝器的多执行器整合控制，使得两相流体回路的工况稳定。使得两相流体回路的工况稳定。使得两相流体回路的工况稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种两相流体回路的控制方法及控制装置


[0001]本申请涉及两相流体回路
，尤其是涉及一种两相流体回路的控制方法及控制装置。

技术介绍

[0002]随着电子信息技术的快速发展，以超级计算机CPU为代表的电子芯片功耗不断增加，其对于散热的需要也逐步增加。热流密度从传统的0
‑
50W/cm2，迅速提升至100W/cm2以上，甚至部分达到了500W/cm2。传统液冷散热或风冷散热的能力已经无法满足如此高额的散热需求，并且传统液冷散热或风冷散热需要大功率泵或风扇，极大的增加了能耗。
[0003]两相流体回路能利用工质相变蒸发的潜热对热源进行冷却，相比液冷散热或风冷散热，单位质量流量的携热能力和单位面积的换热能力都有较大的提升，也不需要压缩机工作，蒸发温度更高，在降低能耗提高COP值的同时，有效避免的蒸发器结露结霜问题。因此，两相流体回路是未来解决大功率集成电路及芯片散热问题的重要技术手段。然而，由于流体的蒸发沸腾剧烈，如何有效控制两相流体回路保持稳定是一个难题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种两相流体回路的控制方法及控制装置，能够通过齿轮泵和冷凝器的多执行器整合控制，使得两相流体回路的工况稳定。
[0005]本申请实施例提供了一种两相流体回路的控制方法，所述两相流体回路包括：齿轮泵、蒸发器、冷凝器和储液箱；所述储液箱的出口经所述齿轮泵连接到所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接到所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接到所述储液箱的入口；所述控制方法包括：
[0006]获取所述蒸发器的出口温度；
[0007]基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定。
[0008]进一步的，在所述基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定之前，所述控制方法还包括：
[0009]构建所述两相流体回路的整合控制回路；其中，所述整合控制回路中的第一执行器为所述齿轮泵，第二执行器为所述冷凝器中风机，被控对象为所述蒸发器，所述整合控制回路采用负反馈控制。
[0010]进一步的，所述基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定，包括：
[0011]确定所述出口温度和所述目标温度之间的目标温度差值；
[0012]所述整合控制回路中的控制器基于所述目标温度差值确定空气的流量参数，并将
所述空气的流量参数分别发送给所述冷凝器和运算器；
[0013]所述运算器基于所述空气的流量参数确定液体工质的流量参数，并将所述液体工质的流量参数发送给所述齿轮泵；
[0014]所述齿轮泵根据接收到的所述液体工质的流量参数调节齿轮泵转速，所述冷凝器中风机根据接收到的所述空气的流量参数调节风机转速，从而通过所述齿轮泵和所述冷凝器共同控制所述两相流体回路中所述蒸发器的出口温度保持稳定。
[0015]进一步的，所述控制器采用PID控制器。
[0016]进一步的，所述运算器基于所述空气的流量参数，通过以下公式确定液体工质的流量参数：
[0017][0018]式中，G
m
表示所述液体工质的流量参数；表示所述空气的流量参数；表示所述冷凝器的入口温度；T
enviroment
表示环境温度；hs表示饱和蒸汽的焓；hf表示液体工质的焓；x表示所述蒸发器的出口干度；C
″′
和C
′
为常数。
[0019]本申请实施例还提供了一种两相流体回路的控制装置，所述两相流体回路包括：齿轮泵、蒸发器、冷凝器和储液箱；所述储液箱的出口经所述齿轮泵连接到所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接到所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接到所述储液箱的入口；所述控制装置包括：
[0020]获取模块，用于获取所述蒸发器的出口温度；
[0021]调节模块，用于基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定。
[0022]进一步的，所述控制装置还包括：构建模块；所述构建模块用于：
[0023]构建所述两相流体回路的整合控制回路；其中，所述整合控制回路中的第一执行器为所述齿轮泵，第二执行器为所述冷凝器中风机，被控对象为所述蒸发器，所述整合控制回路采用负反馈控制。
[0024]进一步的，所述调节模块在用于基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定时，所述调节模块用于：
[0025]确定所述出口温度和所述目标温度之间的目标温度差值；
[0026]所述整合控制回路中的控制器基于所述目标温度差值确定空气的流量参数，并将所述空气的流量参数分别发送给所述冷凝器和运算器；
[0027]所述运算器基于所述空气的流量参数确定液体工质的流量参数，并将所述液体工质的流量参数发送给所述齿轮泵；
[0028]所述齿轮泵根据接收到的所述液体工质的流量参数调节齿轮泵转速，所述冷凝器中风机根据接收到的所述空气的流量参数调节风机转速，从而通过所述齿轮泵和所述冷凝器共同控制所述两相流体回路中所述蒸发器的出口温度保持稳定。
[0029]进一步的，所述控制器采用PID控制器。
[0030]进一步的，所述运算器基于所述空气的流量参数，通过以下公式确定液体工质的流量参数：
[0031][0032]式中，G
m
表示所述液体工质的流量参数；表示所述空气的流量参数；表示所述冷凝器的入口温度；T
enviroment
表示环境温度；hs表示饱和蒸汽的焓；hf表示液体工质的焓；x表示所述蒸发器的出口干度；C
″′
和C
′
为常数。
[0033]本申请实施例还提供一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的一种两相流体回路的控制方法的步骤。
[0034]本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该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运行时执行如上述的一种两相流体回路的控制方法的步骤。
[0035]本申请实施例提供的一种两相流体回路的控制方法及控制装置，所述两相流体回路包括：齿轮泵、蒸发器、冷凝器和储液箱；所述储液箱的出口经所述齿轮泵连接到所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接到所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种两相流体回路的控制方法，其特征在于，所述两相流体回路包括：齿轮泵、蒸发器、冷凝器和储液箱；所述储液箱的出口经所述齿轮泵连接到所述蒸发器的入口，所述蒸发器的出口连接到所述冷凝器的入口，所述冷凝器的出口连接到所述储液箱的入口；所述控制方法包括：获取所述蒸发器的出口温度；基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在所述基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定之前，所述控制方法还包括：构建所述两相流体回路的整合控制回路；其中，所述整合控制回路中的第一执行器为所述齿轮泵，第二执行器为所述冷凝器中风机，被控对象为所述蒸发器，所述整合控制回路采用负反馈控制。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述出口温度和预设的目标温度，分别调节所述齿轮泵的转速和所述冷凝器中风机的转速，以通过所述齿轮泵和所述冷凝器控制所述两相流体回路的工况稳定，包括：确定所述出口温度和所述目标温度之间的目标温度差值；所述整合控制回路中的控制器基于所述目标温度差值确定空气的流量参数，并将所述空气的流量参数分别发送给所述冷凝器和运算器；所述运算器基于所述空气的流量参数确定液体工质的流量参数，并将所述液体工质的流量参数发送给所述齿轮泵；所述齿轮泵根据接收到的所述液体工质的流量参数调节齿轮泵转速，所述冷凝器中风机根据接收到的所述空气的流量参数调节风机转速，从而通过所述齿轮泵和所述冷凝器共同控制所述两相流体回路中所述蒸发器的出口温度保持稳定。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制器采用PID控制器。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述运算器基于所述空气的流量参数，通过以下公式确定液体工质的流量参数：式中，G
m
表示所述液体工质的流量参数；表示所述空气的流量参数；表示所述冷凝器的入口温度；T
emviroment
表示环境温度；hs表示饱和蒸汽的焓；hf表示液体工质的焓；x表示所述蒸发器的出口干度；C
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【专利技术属性】
技术研发人员：张晓屿，尹航，刘博文，孙萌，
申请(专利权)人：北京微焓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：