相似理论换热器模型

模拟提速170倍

基于相似理论提取换热器特性并嵌入零维模型，在保持高精度的同时大幅提升仿真效率。

Guohe, Jiang · 陈敏 · 唐海龙 · Yangjia, Qin · Zhuang, Laihe · Zhang, Jiyuan

Energy Conversion and Management 2026

参数信息

换热器性能评估加速比

1400 ×

发动机总体性能模拟时间缩短倍数

170 ×

最大相对误差

1.5 %

技术优势

评估快得多

换热器性能评估速度比分段LMTD方法快约1400倍，因为特性图可离线提取并被仿真直接调用。

总体模拟更省时

发动机总体性能模拟时间缩短约170倍，使整机全包线评估更高效。

缩放仍保精度

即使对特性进行缩放以跨尺度复用，最大相对误差仍低于1.5%，预测精度得以保持。

应用场景

• 航空发动机仿真：用快速特性图替代原模型中的换热器模块，实现整机全包线仿真加速。
• 氢能涡轮发动机：快速评估氢燃料涡轮发动机中冷换热器性能，支撑其概念设计与迭代。
• 换热器设计：通过相似理论提取特性图，使设计阶段无需重复详细仿真即可评估换热器性能。
• 性能建模：将高精度特性图嵌入零维性能模型，提高发动机整体性能预测的准确性。