[发明专利]一种结构功能一体化热设计方法

权利要求书

1.一种结构功能一体化热设计方法，其特征在于，包括：

步骤一、通过需求分析明确功能结构设计边界；

步骤二、综合材料数据库、主动冷却结构构型数据库、制造工艺数据库的基础特性与技术可行性，在结构几何约束条件下，开展技术选型论证；

步骤三、进行结构流道设计参数、主动冷却系统设计参数辨识，结合关键参数元件实验，分析其对结构传热、换热特性的影响规律，归纳总结结构功能一体化热设计的关键参数群，并按照作用效果选取结构流道设计参数、主动冷却系统设计参数，完成方案设计；

步骤四、面向实际应用的功能与性能要求，从多个维度层级分解功能结构综合评价指标体系，并按照评价要求完成方案评估以及参数优化设计；

步骤五、在模拟热力工况下完成典型功能结构试验件热力耦合试验。

2.根据权利要求1所述的结构功能一体化热设计方法，其特征在于，步骤一中，所述需求分析包括热防护需求分析、承载需求分析以及重复使用需求分析。

3.根据权利要求1所述的结构功能一体化热设计方法，其特征在于，步骤二中，

所述材料数据库包括冷却介质性能数据库以及结构材料性能数据库；

所述主动冷却构型数据库包括直流道数据库、分形流道数据库、拓扑流道数据库；

所述制造工艺数据库包括增材制造数据库、机械加工数据库、精密铸造数据库。

4.根据权利要求1所述的结构功能一体化热设计方法，其特征在于，步骤三中，

所述结构流道设计参数包括流道截面尺寸、流道截面形状、流道长度、流道布置构型、流道数量、流道间距以及流道表面状态；

所述主动冷却系统设计参数包括流体种类、流动状态、流量、流速、流动方向、流体进出口、驱动泵功。

5.根据权利要求4所述的结构功能一体化热设计方法，其特征在于，所述流道截面形状包括矩形、三角形、梯形以及圆形。

6.根据权利要求1所述的结构功能一体化热设计方法，其特征在于，步骤四中，从基本性能、综合保障性能、可实现性能、代偿性能四个维度层级分解功能结构综合评价指标体系。

7.根据权利要求6所述的结构功能一体化热设计方法，其特征在于，

所述基本性能包括承载性能以及防热性能；

所述综合保障性能包括可靠性、重复使用、维修性以及安全性；

所述可实现性能包括加工性能以及装配性能；

所述代偿性能包括能源需求、代偿损失以及经济性。