(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210760899.1 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 华南理工大 学 地址 510640 广东省广州市天河区五山路 381号 (72)发明人 陈凯　张真理　吴晓玲　董源　 (74)专利代理 机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 专利代理师 黄月莹 (51)Int.Cl. H05K 7/20(2006.01) (54)发明名称 一种并行流道冷却系统及其 运行控制方法 (57)摘要 本发明公开了一种并行流道冷却系统及其 运行控制方法， 所述系统包括一个进口、 若干个 出口、 进口歧管、 出口歧管、 若干并行流道和若干 热源， 进口段和出口段分别与进口歧管和出口歧 管相连接， 两个出口段与出口歧管平行， 其余出 口段与出口歧管垂直； 并行流道与进口歧管和出 口歧管垂直， 最左边和最右边并行流道宽度相 同， 其余并行流道宽度相同； 各个出口处均设有 阀门， 可根据阀门的打开与关闭切换系统的不同 流型； 本发 明保证并行流道冷却系统在不同运行 工况下均具有较小的温差和热点温度， 具有系统 结构简单、 策略调控性能好、 实施方便、 通用性强 等优点。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 115243508 A 2022.10.25 CN 115243508 A 1.一种并行流道冷却系统， 其特征在于， 包括进口段、 进口歧管、 若干并行流道、 若干热 源、 出口歧管、 若干个出口段； 所述进口段与进口歧管相连接， 进口歧管和出 口歧管通过并 行流道相连接； 若干个出 口段分别与出 口歧管相连接； 所述若干并行流道分布在每个热源 的左右两侧， 并与进口歧管、 出口歧管垂直； 所述进口段与进口歧管平行连接， 若干个出 口 段数量为M， 其中M≥3， 每个出口段设置有一个阀门； 第一个出口段和第M个出口段分别与出 口歧管平行连接， 第二阀门～第M ‑1阀门个出口段与出口歧管中部垂直连接； 进口段、 第一 个出口段和第M个出口段在一条水平线上， 第2～(M ‑1)个出口段与并行流道在一条水平线 上。 2.根据权利要求1所述的并行流道冷却系统， 其特征在于， 所述若干并行流道最左边和 最右边的流道宽度相同， 其余的并行流道宽度相同， 并行流道宽度比例为[C1,1,1,…,1,1, C1]， 其中C1的取值范围为(0,1)。 3.根据权利要求1所述的并行流道冷却系统， 其特征在于， 在每个出口处设有阀门， 第i 个出口处为阀门i， i＝1,2, …,i,…,M， 根据阀门的打开与关闭切换系统的不同流型， 系统 分为三种 流型分别为J型、 U型和L型； 当第一阀门和第M阀门打开， 第二阀门～第M ‑1阀门关 闭时， 系统流型为 J型； 当第一阀门打开， 第二阀门～第M阀门关闭时， 系统流型为U 型； 当第i 阀门打开， 其中i ＝2～M‑1， 其余阀门关闭时， 系统流型为 L型。 4.实现权利要求1所述的一种并行流道冷却系统 的运行控制方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： 系统冷却工质流量为任意值， 且在运行过程中发生变化； 设置温差阈值Tlim， 偏差Δε和 监测时间步长Δt； 在每个热源中设置监测点， 在运行过程中每隔Δt时间记录一次每个监 测点的温度， 分别记为T1， T2，…， TN， 其中N为热源个数； 根据监测点温度计算热源之间的温差ΔTmax＝max(T1,T2,…,TN)‑min(T1,T2,…,TN)； 初 始时刻打开第一阀门和第M阀门， 关闭第二阀门～第M ‑1阀门； 监测每个时刻温差值ΔTmax， 当ΔTmax≥Tlim‑Δ ε 时， 按照以下 策略控制阀门的开闭： 假设第i个出口的中心线位置为li， i＝1,2, …,i,…,M， 其中l1＝0,lM＝L； 相邻两个出 口的中心线li和li+1的中心位置为xi＝(li+li+1)/2， 则xi将系统分为M段： [0,x1),[x1, x2),…,[xi,xi+1),…,[xM‑2,xM‑1),[xM‑1,L]， 将监测点温度最高所在的热源中心线位置记为 xmax， 则 若0≤xmax<x1， 打开第一阀门， 关闭第二阀门～第M阀门， 切换到U型系统； 若xi≤xmax<xi+1， 打开第i+1阀门， 关闭其 余阀门， 切换到L型系统； 若xM‑1≤xmax≤L， 打开第一阀门和第M阀门， 关闭第二阀门～第M ‑1阀门， 切换到J型系 统。 5.根据权利要求4所述的运行控制方法， 其特征在于， 系统运行的初始时刻， 第一阀门 和第M阀门开启， 第二阀门～第M ‑1阀门关闭， 系统流型为J型。 6.根据权利要求4所述的运行控制方法， 其特征在于， 每个热源都布置了监测点， 监测 点温度通过 理论模型、 数值计算或者 实验测试方式获得， 该温度为热源某个点的温度， 或者 是单个热源的平均温度。 7.根据权利要求4所述的运行控制方法， 其特征在于， 热源之间的温差定义为监测点最 高温度与最低温度之差， 表达式为ΔTmax＝max(T1,T2,…,TN)‑min(T1,T2,…,TN)。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115243508 A 28.根据权利 要求4所述的运行控制方法， 其特征在于， 所述温差阈值Tlim是任意大于0的 值， 监测时间步长Δt是任意大于0的值； 偏差Δ ε与Δt成正比， 满足Δ ε＝C2Δt， 其中C2的取 值范围为(0,Tlim/Δt)。 9.根据权利 要求4所述的运行控制方法， 其特征在于， 监测每个时刻温差值ΔTmax， 当Δ Tmax≥Tlim‑Δ ε 时， 通过监测点温度最高所在的热源中心线位置xmax， 采用以下策略控制阀门 的开闭： 若0≤xmax<x1， 打开第一阀门， 关闭第二阀门～第M阀门， 切换到U型系统； 若xi≤xmax<xi+1， 打开第i+1阀门， 关闭其 余阀门， 切换到L型系统； 若xM‑1≤xmax≤L， 打开第一阀门和第M阀门， 关闭第二阀门～第M ‑1阀门， 切换到J型系 统； 其中第i个出口的中心线位置为li， i＝1,2, …,i,…,M， 其中l1＝0,lM＝L； 相邻两个出 口的中心线li和li+1的中心位置为xi＝(li+li+1)/2， 则xi将系统分为M段： [0,x1),[x1, x2),…,[xi,xi+1),…,[xM‑2,xM‑1),[xM‑1,L]。 10.根据权利要求4所述的运行控制方法， 其特征在于， 所述运行控制策略中， 系统在运 行过程中的工质流 量可以发生变化， 其变化范围没有限制。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115243508 A 3