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龙图腾网获悉天津大学申请的专利一种非偏心结构自生成扭矩式风量测控一体化阀门的设计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：CN121118745B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-05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：202511222618.7，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种非偏心结构自生成扭矩式风量测控一体化阀门的设计方法是由刘俊杰;赵雅楠;孙贺江设计研发完成，并于2025-08-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种非偏心结构自生成扭矩式风量测控一体化阀门的设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种非偏心结构自生成扭矩式风量测控一体化阀门的设计方法，包括以下步骤：在现有非偏心风阀的结构基础上，保持风阀阀轴位于阀板几何中心不变，以改变阀板几何形状增大扭矩为目标，结合参数化建模、计算流体力学CFD模拟、符号距离场SDF表征和神经网络预测模型，实现任意阀板几何形状时阀门性能参数的快速预测。并采用非支配排序遗传算法NSGA‑II获得最优阀板几何设计。与现有技术相比，本发明的计算效率可提高300‑500倍。基于本发明开发的非偏心扭矩阀避免了偏心风阀在大风量工况下扭矩过大的问题，风量预测精度提升至约4％，扭矩可提高4‑5倍，并在小开度条件下30°‑50°具有节能效果，适用于变风量空调系统风量精确测控。

本发明授权一种非偏心结构自生成扭矩式风量测控一体化阀门的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种非偏心结构自生成扭矩式风量测控一体化阀门的设计方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、定义笛卡尔坐标系如下：非偏心风阀的中心阀轴一侧端点定义为坐标原点O，水平方向为x轴，垂直方向为y轴，平行于中心阀轴的方向为z轴，阀门开度θ定义为阀板与负y轴方向之间的锐角； 阀板结构为：沿z轴方向形状固定、中心阀轴两侧阀板围绕中心阀轴旋转对称，阀板宽度w和阀板厚度d均保持定值，采用由5个坐标点生成的非均匀有理B样条曲线表征位于中心阀轴一侧的阀板在xOy平面上的形状，所述的5个坐标点均位于阀板外边缘：以距离中心阀轴最远的点为第一坐标点P1x1,y1，以距离中心阀轴最近的点为第五坐标点P5x5,y5；在第一坐标点P1x1,y1和第五坐标点P5x5,y5之间，从第一坐标点向第五坐标点依次定义第二坐标点P2x2,y2、第三坐标点P3x3,y3、第四坐标点P4x4,y4，其中第一坐标点P1x1,y1和第五坐标点P5x5,y5为固定坐标点，第二坐标点P2x2,y2、第三坐标点P3x3,y3和第四坐标点P4x4,y4为可变坐标点； 步骤二、阀板结构设计为平滑的S形曲线，设定可变坐标点P2x2,y2、P3x3,y3和P4x4,y4的变化范围：各个可变坐标点沿x轴的坐标xi,i＝2,3,4d2，d为阀板厚度；各个可变坐标点Pi,i＝2,3,4在x方向上控制在以点d2,l4为圆心、以l2为直径所作的圆内，并在y方向上无重叠，l为阀板长度； 步骤三、基于步骤二设定的可变坐标点的变化范围，使用拉丁超立方采样方法生成N组阀板几何设计，并选取实际工程实践中M个典型的阀门开度θ，形成M×N个“阀门开度-阀板几何设计”组合，对所有M×N个“阀门开度-阀板几何设计”组合采用CFD数值模拟，选取固定的入口风速，分别计算非偏心风阀的2个性能指标：扭矩与相对能耗损失； 步骤四、计算M×N个“阀门开度-阀板几何设计”组合的2D符号距离场图像，并建立相应的SDF图像数据集，用于精确表征不同阀板几何设计在不同开启角度下的结构信息；建立由扭矩和相对能耗损失组成的CFD数据集，将SDF图像数据集和CFD数据集均按照训练集和验证集8:2的比例进行划分； 步骤五、构建集成2个神经网络的学习预测模型，第一个神经网络以三个可变坐标点的坐标值和阀门开度θ为输入变量，以二维SDF图像为输出变量，命名为SP-SDF，所述的SP-SDF模型能够预测任意“阀门开度-阀板几何设计”组合的二维SDF图像表达；第二个神经网络以任意“阀门开度-阀板几何设计”组合的二维SDF图像和阀板长度l为输入变量，以阀门2个性能指标：扭矩与相对能耗损失为输出变量，命名为SDF-CFD，所述的SDF-CFD模型能够预测任意SDF图像所对应的“阀门开度-阀板几何设计”组合的扭矩与相对能耗损失； 步骤六、训练和验证SP-SDF模型和SDF-CFD模型串联在一起的2个神经网络的学习预测模型； 步骤七、利用步骤六中得到的可靠的学习预测模型，结合非支配排序遗传算法，以任意阀板几何设计在选取的所有阀门开度下“平均扭矩最大”和“平均相对能耗损失最小”作为目标，得到一组帕累托最优解集；之后基于CFD数值模拟对帕累托最优解集中的所有解对应的阀板几何设计进行性能计算，以阀门等百分比流量特性曲线为约束条件，筛选得到最佳阀板结构。

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