基于分形Vicsek模型换热器热传导分析方法及设备

技术特征：
1.基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：实时监测换热器热传导过程中的热传导温度分布图，基于分形vicsek模型对采集到的换热器参数进行预处理；s2：根据预处理后的换热器数据，构建换热器三维热传导能量变化模型；s3：根据所述s2步骤构建的换热器三维热传导能量变化模型，构建不同的温度节点t
θ
情况下的边界参数条件划分模型，确定换热器热传导分析的参数边界；s4：根据所述s3步骤得到的换热器热传导分析的参数边界，构建微积分换热器传导分析仿真模型，分析换热器热传导过程。2.根据权利要求1所述的基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，所述s1步骤中对数据进行预处理包括以下步骤：s11：将所述s1步骤实时监测得到的热传导分布图以3
×
3网格分解为9个方形，去除位于方形顶点处的4个方形，形成4个孔洞，其余5个方形保留，得到分形vicsek图；s12：将所述s11步骤中保留下来5个方形中的每个方形均采用米子网格线划分为8个三角形；s13：将预分形后的5个方形中的周边4个保留方形向所述s11步骤中形成的4个孔洞进行扩展填充，形成4个子空间s
i
，每个子空间由若干个点组成点云子空间，i＝1,2,3,4，j＝1,2,
…
,n，每个孔洞的填充由相邻的两个保留方形由相邻两侧进行填充，进而形成曲面细分分形vicsek图；s14：构建每个子空间s
i
内的曲面细分点拟合误差最小化模型，优化曲面细分分形vicsek图，使其曲面细分点拟合误差最小化：其中，为子空间s
i
内的若干个点的在进行填充形成曲面时的拟合误差，为第i个子空间第j个点的横坐标值，为第i个子空间第j个点的纵坐标值，为第i个子空间第j个点在填充形成的曲面的高度，为填充形成曲面时第i个子空间第j个点的权重系数；s15：根据所述s14步骤构建的每个子空间s
i
内的曲面细分点拟合误差最小化模型，构建曲面细分点拟合误差最小化的子空间矩阵s，s＝ab，其中，a为曲面拟合误差系数矩阵，a＝[a
0 a
1 a
2 a
3 a
4 a5]，a为1
×
6的矩阵，b为第i个子空间第j个点的坐标矩阵，b为6
×
n的矩阵；进而转化为求解所述曲面拟合误差系数矩阵a，使曲面细分分形vicsek图的曲面细分点拟合误差最小化。3.根据权利要求2所述的基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，所述填充形成曲面时第i个子空间第j个点的权重系数的计算公式如下：
代表第i个子空间内第q个点至第j个点的欧氏距离，λ为第i个子空间内第q个点对对j个点的权重影响系数。4.根据权利要求2所述的基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，所述第i个子空间第j个点的坐标矩阵b为：5.根据权利要求2所述的基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，所述s15步骤中求解a的公式如下：a＝(bwb
t
)-1
bwf，其中，w为由所述填充形成曲面时第i个子空间第j个点的权重系数组成的n
×
4矩阵，f为由所述第i个子空间第j个点在填充形成的曲面的高度组成的4
×
n矩阵；n矩阵；6.根据权利要求2所述的基于分形vicsek模型的换热器传导分析方法，其特征在于，所述s12步骤中每个方形均采用米子网格线划分为8个三角形根据每个方形的每条边端点及中点的八个点，再额外补充一个整个方形的中点，共九个点所划分。7.根据权利要求1所述的基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，所述s2步骤中，构建的换热器三维热传导能量变化模型如下：其中，为在所述s1步骤预处理后得到的曲面细分分形vicsek图的三维空间上全微分，t为各个温度节点t
θ
的集合，t＝{t1，t2，...，t
θ
，...，t
t
}，θ1＝1,2,
…
,t，k(t)为曲面细分分形vicsek图点温度刚度函数，ρ(t)为曲面细分分形vicsek图点密度函数，c(t)为曲面细分分形vicsek图点热负载函数，为换热器三维热传导点能量变化误差值；k(t)＝k0(1 γ1t)，k0为初始点温度刚度，γ1为点温度刚度影响系数；ρ(t)＝ρ0(1 γ2t)，ρ0为初始点密度，γ2为点密度影响系数；c(t)＝c0(1 γ3t)，c0为初始点热负载，γ3为点热负载影响系数。
8.根据权利要求7所述的基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法，其特征在于，所述s3步骤中构建的边界参数条件划分模型如下：其中，v为所述s1步骤预处理后得到的曲面细分分形vicsek图中若干个点的横坐标、纵坐标以及在填充形成的曲面的高度形成的立体空间体积之和，t
∞
为当温度节点的总数t
→
∞时的各个温度节点t
θ
的集合，s
i
为所述s1步骤中对数据进行预处理时获得的第i个子空间，为第1个子空间的点的换热器三维热传导能量变化各个温度节点集合；为第i个子空间第j个点的横坐标值，为第i个子空间第j个点的纵坐标值，为第i个子空间第j个点在填充形成的曲面的高度。9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-8任一所述基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一所述基于分形vicsek模型换热器热传导分析方法。

技术总结
本发明提供基于分形Vicsek模型换热器热传导分析方法及设备，包括以下步骤：实时监测换热器热传导过程中的热传导温度分布图，基于分形Vicsek模型对采集到的换热器参数进行预处理；根据预处理后的换热器数据，构建换热器三维热传导能量变化模型；根据构建的换热器三维热传导能量变化模型，构建不同的温度节点T


技术研发人员：马竹樵 张雨凡 杨敏 任浙宇 黄怡杰
受保护的技术使用者：南京理工大学紫金学院
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/7/29