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龙图腾网获悉哈尔滨工业大学(威海);国核示范电站有限责任公司申请的专利一种基于数字孪生技术的管束对流换热特性测试实验系统及实验方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119007549B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410967625.9，技术领域涉及：G09B23/16；该发明授权一种基于数字孪生技术的管束对流换热特性测试实验系统及实验方法是由来庆志;白玉洁;樊浩然;田涛;范准峰;张春晓;曾伟;王敏;乔兰清;谭建宇设计研发完成，并于2024-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于数字孪生技术的管束对流换热特性测试实验系统及实验方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于数字孪生技术的管束对流换热特性测试实验系统及实验方法，属于管束对流换热特性测试领域。为解决现有传热学实验教学中学生难以直观分析流体的运动和传热过程，难以深入理解传热与流体力学复杂作用关系，实验操作与数据采集功能不够智能化和高效化的问题。构建虚实结合的数字孪生实验系统，通过实时数据交互不断优化虚拟孪生模型，提高模型精度和可靠性；相较于传统的虚拟实验系统，本发明的真实性和可靠性更高；可实现管束式换热器结构内难以布置传感器区域的温度、压力场监测功能，可及时发现是否存在超温超压的情况；并在一定程度上计算未来时刻系统温度、压力分布，实现超前预测与预警功能，以防止设备损坏或造成安全事故。

本发明授权一种基于数字孪生技术的管束对流换热特性测试实验系统及实验方法在权利要求书中公布了：1.一种基于数字孪生技术的管束对流换热特性测试实验系统，其特征在于：包括实体实验模块、虚拟孪生系统模块和人机交互模块， 所述实体实验模块包括实验段、气路单元和测量与采集单元，用于通过气路单元及实验段中的加热管将带有温度的空气引入实验段内，通过测量与采集单元实时采集空气流量、实验段进出口空气温度、实验段管壁温度的数据； 所述虚拟孪生系统模块包括CFD仿真模型、数据驱动模型和基于Modelica的虚拟系统模型，用于对实体实验模块采集到的数据实现三维温度场和三维速度场计算，并通过三维云图实时显示，且用于实时显示各节点温度和压力结果，并提供实验关联式误差分析及关联式修正功能； 所述人机交互模块用于提供用户与虚拟孪生系统模块进行交互的接口，用户通过人机交互模块设置虚拟孪生系统模块的实验参数、稳态或瞬态的工况选择及摩擦阻力系数与换热系数计算关联式的选择，经虚拟孪生系统模块计算和分析后在人机交互模块显示； 所述实验段包括方形通道和方形通道内设置的管束，所述管束包括若干个均布的圆形电加热管，每个圆形电加热管均与多回路功率箱连接，用于实现方形通道内的加热功率均匀分布条件下和加热功率非均匀分布条件下的对流换热特性实验研究；所述管束沿空气流动方向分为入口段、充分发展段和扰流段； 所述气路单元与实验段的入口连接，气路单元包括依次连接的电压变频器、离心引风机和流量调节阀，用于将带有速度和温度的空气引入至实验段内； 所述测量与采集单元包括气体质量流量计、多路温度巡检仪和摄像头，所述气体质量流量计用于对管束中的空气流量进行实时采集，所述多路温度巡检仪用于对实验段进出口空气温度、实验段管壁温度进行实时采集，所述摄像头用于监控整个实验系统； 还包括控制单元，所述控制单元包括控制器，所述控制器分别与多回路功率箱、电压变频器、离心引风机、流量调节阀、气体质量流量计、多路温度巡检仪和摄像头连接，用于控制实体实验模块中的各参数设定且收集实验过程的实时数据； 所述CFD仿真模型用于实现三维温度场、三维速度场的计算，使实验过程中实现温度场和压力场的三维实时显示；所述基于Modelica的虚拟系统模型与实体实验模块同步运行，实时显示各节点温度、压力结果，并提供实验关联式误差分析及关联式修正功能。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人哈尔滨工业大学(威海);国核示范电站有限责任公司，其通讯地址为：264209 山东省威海市文化西路2号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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