【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于计算仿真领域，具体涉及一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法及系统。
技术介绍
1、冷媒直冷技术是未来动力电池热管理系统发展的重要方向之一。冷媒直冷是利用空调系统中的制冷剂对电池进行直接冷却，以达到降温的目的。相比较与传统的液冷技术，冷媒直冷不需要额外的冷却介质，减少了系统的复杂程度，降低了成本。此外，冷媒直冷技术还具有更高的冷却效率和更好的热管理性能，能有效地提高电池地循环寿命和性能，并且提高电池的安全性和可靠性。
2、电子膨胀阀是空调中常见的节流元件，电子膨胀阀内制冷剂会发生空化现象。空化是液体介质中的一种相变现象，当电子膨胀阀内流体局部压力低于液体饱和蒸汽压力(空化压力)时，部分液体会气化形成空化，而当电子膨胀阀内流体局部压力高于空化压力时，则会发生空化汽泡坍缩。同时，对于冷媒直冷冷却方式，直冷板是其核心部件，在直冷板内部会发生沸腾相变，当直冷板内局部流体温度高于液体饱和温度时，部分液体会蒸发汽化，而当直冷板内局部流体温度低于液体饱和温度时，则会发生制冷剂蒸气冷凝现象。
3、现有技术中主要存在如下两个方面的问题。
4、第一方面，就目前的三维仿真软件而言，电子膨胀阀和直冷板的仿真是得分两次计算才能完成，第一次计算电子膨胀阀，而且得将仿真计算的数据保存，导出，再计算直冷板时，再将数据进行导入，这不免会有些许误差产生，而且，按照实际的模型而言，一般是不知道直冷板前的一些入口的参数的，知道的只是电子膨胀阀前的入口参数数据，因此，直冷板cfd(computat iona l f l u
5、另一方面，在对电子膨胀阀和直冷板进行仿真时，电子膨胀阀内空化现象仅需要引入空化模型，直冷板内的沸腾现象仅需要引入沸腾模型。由于在现实生活中空化沸腾不会同时出现，目前的三维仿真软件，无论商用软件还是开源软件均无法实现沸腾传热模型和空化模型兼容问题，若在三维仿真软件中同时引入空化模型和沸腾传热模型，在联合仿真的过程中，会出现电子膨胀阀和直冷板同时存在空化沸腾情况，与实际情况会发生相悖。
技术实现思路
1、针对现有技术中直冷板cfd(computat iona l f l ui d dynamics)仿真，边界条件不易给定以及在联合仿真的过程中，会出现电子膨胀阀和直冷板同时存在空化沸腾情况，与实际情况会发生相悖的技术缺点，本专利技术提供一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法及系统。
2、根据本专利技术的其中一方面，为实现上述目的，本专利技术提供的一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，包含如下步骤：
3、s1、针对整个计算域分配一个udmi0内存，并对udmi0进行初始化，取值为初始值；
4、s2、循环整个计算域内的网格，对网格坐标进行判断，如果网格坐标在电子膨胀阀计算域内，则令对应的内存取值为第一标记值，如果网格坐标不在电子膨胀阀计算域内，则令对应的内存取值为第二标记值，完成电子膨胀阀计算域的网格标记和直冷板计算域的网格标记；
5、s3、当网格处于电子膨胀阀计算域内时，调取网格内的局部压力p，若所述局部压力p大于或者等于预设的空化压力pv，此时质量源项为空化冷凝速率能量源项为se＝rc·l，若所述局部压力p小于预设的空化压力pv，此时质量源项为空化蒸发速率能量源项为se＝re·l；
6、当网格处于直冷板计算域内时，调取网格内的温度值t，若网格温度值t大于或者等于预设的饱和温度tsat，此时质量源项为沸腾蒸发速率能量源项为se＝sv·l，若网格温度值t小于饱和温度tsat，此时质量源项为沸腾冷凝速率能量源项为se＝sl·l；
7、式中，ρv,ρl和ρ分别代表电子膨胀阀的网格内的气体密度、液体密度和气体与液体的混合密度，αv代表电子膨胀阀的网格内的气相体积分数，rb代表空化汽泡半径，fvap代表空化冷凝系数，ρ′v和ρ′l分别代表直冷板的网格内的气体密度和液体密度，α′v和α′l分别代表直冷板的网格内的气相和液相体积分数，ri代表蒸发冷凝系数，电子膨胀阀以及直冷板的网格内液体为制冷剂，l代表制冷剂的汽化潜热；
8、s4、以步骤s3确定的质量源项和能量源项，在整个计算域内，同时进行电子膨胀阀内的空化过程仿真和直冷板内的沸腾过程仿真，最终实现电子膨胀阀和直冷板的联合仿真。
9、进一步地，在本专利技术的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法中，所述电子膨胀阀具有连接管，所述连接管连通电子膨胀阀和直冷板。
10、进一步地，在本专利技术的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法中，其特征在于，所述混合密度通过下述计算公式计算得到：
11、混合密度＝气相体积分数*气相密度+液相体积分数*液相密度。
12、进一步地，在本专利技术的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法中，其特征在于，初始值＝0，第一标记值＝1，第二标记值＝2。
13、根据本专利技术的另一方面，为实现上述目的，本专利技术提供的一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真系统，包含如下模块：
14、初始化模块，用于针对整个计算域分配一个udmi0内存，并对udmi0进行初始化，取值为初始值；
15、网格标记模块，用于循环整个计算域内的网格，对网格坐标进行判断，如果网格坐标在电子膨胀阀计算域内，则令对应的内存取值为第一标记值，如果网格坐标不在电子膨胀阀计算域内，则令对应的内存取值为第二标记值，完成电子膨胀阀计算域的网格标记和直冷板计算域的网格标记；
16、质量源项确定模块，用于当网格处于电子膨胀阀计算域内时，调取网格内的局部压力p，若所述局部压力p大于或者等于预设的空化压力pv，此时质量源项为空化冷凝速率能量源项为se＝rc·l，若所述局部压力p小于预设的空化压力pv，此时质量源项为空化蒸发速率能量源项为se＝re·l；
17、当网格处于直冷板计算域内时，调取网格内的温度值t，若网格温度值t大于或者等于预设的饱和温度tsat，此时质量源项为沸腾蒸发速率能量源项为se＝sv·l，若网格温度值t小于饱和温度tsat，此时质量源项为沸腾冷凝速率能量源项为se＝sl·l；
18、式中，ρv,ρl和ρ分别代表电子膨胀阀的网格内的气体密度、液体密度和气体与液体的混合密度，αv代表电子膨胀阀的网格内的气相体积分数，rb代表空化汽泡半径，fvap代表空化冷凝系数，ρ′v和ρ′l分别代表直冷板的网格内的气体密度和液体密度，α′v和α′l分别代表直冷板的网格内的气相和液相体积分数，ri代表蒸发冷凝系数，电子膨胀阀以及直冷板的网格内液体为制冷剂，l代表制冷剂的汽化潜热；
19、联合仿真模块，用于以质量源项确定模块确定的质量源项，用于以能量源项确定模块确定的能量源项，在整个计算域内，同时进行电子膨胀阀内的空化过程仿真和直冷板内的沸腾过程仿真，最终实现电子膨胀阀和直冷板的联合仿真。
20、进一步地，在本专利技术的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法中，所述电子膨本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，所述电子膨胀阀具有连接管，所述连接管连通电子膨胀阀和直冷板。
3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，所述混合密度通过下述计算公式计算得到：
4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，初始值＝0，第一标记值＝1，第二标记值＝2。
5.一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真系统，其特征在于，包含如下模块：
6.根据权利要求5所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真系统，其特征在于，所述电子膨胀阀具有连接管，所述连接管连通电子膨胀阀和直冷板。
7.根据权利要求5所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真系统，其特征在于，所述混合密度通过下述计算公式计算得到：
8.根据权利要求5所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真系统，其特征在于，初始值＝0，第一标记值＝1，第二标记值＝2。
【技术特征摘要】
1.一种电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，包含如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，所述电子膨胀阀具有连接管，所述连接管连通电子膨胀阀和直冷板。
3.根据权利要求1所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，所述混合密度通过下述计算公式计算得到：
4.根据权利要求1所述的电子膨胀阀和直冷板的联合仿真方法，其特征在于，初始值＝0，第一标记值＝1，第二标记值＝2。
...【专利技术属性】
技术研发人员：许映，郑劲松，
申请(专利权)人：湖北雷迪特冷却系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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