格栅通风面积计算方法、装置以及系统与流程

1.本技术涉及汽车制造领域，尤其涉及一种格栅通风面积计算方法、装置以及系统。


背景技术：

2.相关技术中，汽车格栅的通风率直接影响汽车的冷却性能，且格栅的有效通风面积对通风率存在很大影响。
3.但是，目前在汽车开发过程中，无法得出格栅的有效通风面积。
4.申请内容
5.本技术的主要目的在于提供一种格栅通风面积计算方法、装置以及系统，旨在解决目前在汽车开发过程中，无法得出格栅的有效通风面积的技术问题。
6.第一方面，为实现上述目的，本技术提供一种格栅通风面积计算方法，方法包括：
7.获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；
8.根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；
9.根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅的有效开口面积。
10.可选的，获取第一格栅的第一有效开口面积，包括：
11.获取风压测试系统采集的第一格栅的开口通风量和风速；
12.根据开口通风量和风速，确定第一格栅的第一有效开口面积。
13.可选的，获取第一格栅的第一理论开口面积，包括：
14.获取激光扫描设备采集的第二格栅的第二有效开口面积、第二格栅的三维模型数据和第一格栅的测量开口面积；其中，第一格栅、第二格栅和目标格栅的形状相似；
15.根据三维模型数据，确定第二格栅的第三理论开口面积；
16.根据第二有效开口面积和第三理论开口面积，确定扫描偏差值；
17.根据扫描偏差值和测量开口面积，确定第一理论开口面积。
18.可选的，根据第二有效开口面积和第三理论开口面积，确定扫描偏差值，包括：
19.根据第二有效开口面积、第三理论开口面积和扫描偏差公式，确定扫描偏差值；
20.扫描偏差公式为：β＝a/b，
21.其中，β为扫描偏差值；a为第二有效开口面积；b为第三理论开口面积。
22.第二方面，本技术还提供一种格栅通风面积计算装置，装置包括：
23.获取模块，用于获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；
24.确定占比模块，用于根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；
25.确定面积模块，用于根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅
的有效开口面积。
26.第三方面，本技术还提供一种格栅通风面积计算系统，系统包括格栅通风面积计算设备、风压测试系统，风压测试系统与格栅通风面积计算设备相连；其中，
27.格栅通风面积计算设备包括：处理器，存储器以及存储在存储器中的格栅通风面积计算程序，该设备用于执行格栅通风面积计算程序并且实现如第一方面的格栅通风面积计算方法的步骤。
28.风压测试系统，用于采集第一格栅的第一有效开口面积；
29.可选的，系统还包括激光扫描设备，激光扫描设备与格栅通风面积计算设备相连；其中，
30.激光扫描设备，用于采集第一格栅的测量开口面积。
31.可选的，风压测试系统包括：
32.风道组件，风道组件内具有通风管道，且风道组件还包括与通风管道连通的进风口和出风口；
33.风机，风机设置于进风口处，且与进风口密封连接；
34.通风量测量组件，通风量测量组件设置于风机的进风口处，用于测量风机的通风量；
35.第一压力传感器，第一压力传感器设置于通风管道内，且第一压力传感器靠近进风口设置；以及
36.第二压力传感器，第二压力传感器设置于通风管道内，且第二压力传感器靠近出风口设置；
37.其中，第一格栅盖合于出风口处，以使出风口通过第一格栅的格栅开口与外界连通。
38.可选的，风道组件还包括：
39.壳体，壳体包括依次连接的通风段、测量段和出风段，通风段具有所处进风口，出风段具有出风口；
40.其中，测量段的管道截面积与出风口的截面积一致；
41.其中，所述第一压力传感器设置于所述测量段内。
42.可选的，测量段包括依次连接的缩径段、直管段和扩径段，在所述通风管道的进风口至出风口方向上，所述缩径段的内径逐渐缩小，所述扩径段的内径逐渐增大，所述直管段的管道截面积与所述出风口的截面积一致；
43.其中，所述第一压力传感器设置于所述直管段内。
44.本技术实施例提出的一种格栅通风面积计算方法，通过获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅的有效开口面积。
45.由此，通过现有车型中与目标格栅形状相似的第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，计算得到该类格栅的有效开口面积占比，也即是该类格栅的通风率，从而以此通风率为参量标准，能较为准确地确定出目标格栅的有效开口面积，进而本技术实现
了在汽车开发过程中较为准确地得出格栅的有效通风面积。
附图说明
46.图1为本技术格栅通风面积计算方法的格栅通风面积计算系统的架构示意图；
47.图2为本技术提供的一种格栅通风面积计算系统的风压测试系统的结构示意图；
48.图3为本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的格栅通风面积计算设备的结构示意图；
49.图4为本技术格栅通风面积计算方法的第一实施例的流程示意图；
50.图5为本技术格栅通风面积计算装置的模块示意图。
51.本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
52.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
53.由于现有技术相关技术中，汽车格栅的通风率直接影响汽车的冷却性能，而格栅的有效通风面积对通风率存在很大影响。
54.但是，目前在汽车开发过程中，无法得出格栅的有效通风面积。
55.本技术实施例提出的一种格栅通风面积计算方法，通过获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅的有效开口面积。
56.由此，通过现有车型中与目标格栅形状相似的第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，计算得到该类格栅的有效开口面积占比，也即是该类格栅的通风率，从而以此通风率为参量标准，能较为准确地确定出目标格栅的有效开口面积，进而本实施例实现了在汽车开发过程中较为准确地得出格栅的有效通风面积。
57.本技术实施例以下，将对本技术技术实现中应用到的格栅通风面积计算系统进行说明：
58.参照图1，图1是本技术格栅通风面积计算方法的格栅通风面积计算系统的架构示意图。如图1所示，该格栅通风面积计算系统可以包括格栅通风面积计算设备11、激光扫描设备12和风压测试系统13。
59.格栅通风面积计算设备11可以包括诸如下述类型的电子设备：用户工作站、智能手机、平板设备、笔记本电脑、掌上电脑(pdas，personal digital assistants)等，本说明书一个或多个实施例并不对此进行限制。
60.激光扫描设备12可以包括滚筒扫描仪、平板扫描仪、手持式扫描仪等，本说明书一个或多个实施例并不对此进行限制。激光扫描设备12的扫描方式包括但不限于单线扫描、光栅式扫描和全角度扫描三种方式。
61.风压测试系统13用于采集第一有效开口面积。
62.在一实施例中，参照图2，图2为本技术提供的一种格栅通风面积计算系统的风压测试系统的结构示意图，风压测试系统13包括：
63.风道组件131，风道组件内具有通风管道，且风道组件还包括与通风管道连通的进风口和出风口；
64.风机132，风机设置于进风口处，且与进风口密封连接；
65.通风量测量组件133，通风量测量组件设置于风机的进风口处，用于测量风机的通风量；
66.第一压力传感器134，第一压力传感器设置于通风管道内，且第一压力传感器靠近进风口设置；以及
67.第二压力传感器135，第二压力传感器设置于通风管道内，且第二压力传感器靠近出风口设置；
68.其中，第一格栅136盖合于出风口处，以使出风口通过第一格栅的格栅开口与外界连通。
69.在一实施例中，风道组件131还包括壳体137，壳体包括依次连接的通风段138、测量段139和出风段140，通风段具有所处进风口，出风段具有出风口；其中，测量段的管道截面积与出风口的截面积一致；其中，所述第一压力传感器设置于所述测量段内。本实施例中，测量段还包括依次连接的缩径段141、直管段142和扩径段143，在通风管道的进风口至出风口方向上，缩径段的内径逐渐缩小，扩径段的内径逐渐增大。所述直管段的管道截面积与所述出风口的截面积一致；其中，所述第一压力传感器设置于所述直管段内。
70.具体的，风压测试系统在工作状态下，风机132在进风口处启动，风机132的通风量通过进风口进入通风管道内，该通风管道内设置有第一压力传感器134，第一压力传感器134采集压力数据得到第一风压，风机132的风通过进风口进入靠近进风口的通风段138内后，在测量段的缩径段141处趋于稳定。然后风从直管段进入至扩径段143，随着扩径段的内径逐渐增大，风机132此处风压逐渐减小，通过整流网后到达通风管道内，第二压力传感器135采集压力数据得到此处的第二风压。具体的，第二压力传感器135可以包括5个压力传感器，在靠近出风口的通风管道内均匀分布的。
71.可以理解的，由于在风压测量系统中为保持系统的压力平衡，系统根据逃逸通风量qs，控制风机不断进行补充通风量q，因此，在测量端测出的通风量q与逃逸通风量qs相同。当风机工作时，在进风口处吹出风后，在测量端能测的风压p和空气密度ρ，根据公式1计算得出风速为v。由于，直管段的管道截面积与所述出风口的截面积一致，从而当第二风压与第一风压相同时，即整个风道组件的通风通道的各处压力平衡。此时，在测量端测出的通风量q与逃逸通风量qs相同，并且可在控制端的显示面板上读取出通风量qs的数值。将通风量q和风速v带入公式2中计算得出格栅开口面积s。
72.公式1：
73.p为风压，单位为kn/m2；ρ为空气密度，单位为kg/m3；v为风速，单位为m/s。
74.公式2：q＝vs，
75.q为通风量，单位为m3/s；v为风速，单位为m/s；s为格栅开口面积，单位为m2。
76.参照图3，图3为本技术实施例方案涉及的硬件运行环境的格栅通风面积计算设备的结构示意图。
77.如图3所示，该格栅通风面积计算设备可以包括：处理器1001，例如中央处理器
(central processing unit，cpu)，通信总线1002、用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard)，可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(wireless-fidelity，wi-fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(random access memory，ram)存储器，也可以是稳定的非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
78.本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对格栅通风面积计算设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
79.如图3所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及格栅通风面积计算程序。
80.在图3所示的格栅通风面积计算设备中，网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口1003主要用于与用户进行数据交互；本技术格栅通风面积计算设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在格栅通风面积计算设备中，格栅通风面积计算设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的格栅通风面积计算程序，并执行本技术实施例提供的格栅通风面积计算方法。
81.基于上述格栅通风面积计算设备的硬件结构但不限于上述硬件结构，本技术提供一种格栅通风面积计算方法的第一实施例。参照图4，图4示出了本技术格栅通风面积计算方法的第一实施例的流程示意图。
82.需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
83.本实施例中，格栅通风面积计算方法包括：
84.s10，获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；
85.需要理解的是，本实施例的执行主体是格栅通风面积计算设备。
86.第一格栅为现有车型中与目标格栅形状相似的汽车格栅。第一有效开口面积为第一格栅内部的通风截面面积。第一有效开口面积可以通过将风压测试系统测量的第一格栅的开口通风量和风速，按照预设公式计算得到。第一理论开口面积是在第一格栅的设计过程中，第一格栅内部的通风截面面积。第一理论开口面积可以通过将第一格栅的测量开口面积带入预设进行公式换算得到，该测量开口面积通过激光扫描设备扫描测量得到。
87.目标格栅为处于设计阶段的格栅。第二理论开口面积是在目标格栅的设计过程中，目标格栅内部的通风截面面积。通过计算机软件对待设计车辆的待设计格栅进行建模后，获得目标格栅的设计模型，进而根据目标格栅的设计模型能确定出目标格栅的三维数据，基于该三维数据，可以计算得到第二理论开口面积。需要说明的是，第一格栅和目标格栅形状或者造型相似，从而可将第一格栅作为该目标格栅的参量标准。
88.s20，根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；
89.需要理解的是，有效开口面积占比也即是第一格栅的通风率。该有效开口面积占比为第一有效开口面积与第一理论开口面积的比值。
90.公式1：δs＝s2/s0，
91.其中，δs为有效开口面积占比；s2为第一有效开口面积；s0为第一理论开口面积。
92.s30，根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅的有效开口面积。
93.需要理解的是，在得到相似车型的通风率后，即可基于该通风率计算得到目标格栅的有效开口面积。
94.在本实施例中，通过现有车型中与目标格栅形状相似的第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，计算得到该类格栅的有效开口面积占比，也即是该类格栅的通风率，从而以此通风率为参量标准，能较为准确地确定出目标格栅的有效开口面积，进而本实施例实现了在汽车开发过程中较为准确地得出格栅的有效通风面积。
95.作为一个实施例，步骤s10具体包括：
96.s101，获取风压测试系统采集的第一格栅的开口通风量和风速；
97.s102，根据开口通风量和风速，确定第一格栅的第一有效开口面积。
98.需要理解的是，格栅通风面积计算设备根据第一格栅的开口通风量和风速带入公式2进行换算，得到第一格栅的第一有效开口面积。
99.公式2为：s＝q/v，
100.其中，s为第一格栅的第一有效开口面积；q为第一格栅的开口通风量；v为第一格栅的风速。
101.在本实施例中，格栅通风面积计算设备根据第一格栅的开口通风量和风速能准确地确定出第一格栅的第一有效开口面积。
102.作为一个实施例，步骤s10具体包括：
103.s103，获取激光扫描设备采集的第二格栅的第二有效开口面积、第二格栅的三维模型数据和第一格栅的测量开口面积；其中，第一格栅、第二格栅和目标格栅的形状相似；
104.需要理解的是，第二格栅是已实际生产出来并且投入实际应用中的格栅。第二有效开口面积为第二格栅内部的通风截面面积，该第二有效开口面积可以在第二格栅实际使用过程中，将第二格栅的通风量和风速带入预设公式进行换算得到第二有效开口面积。通过计算机软件对待设计车辆的待设计格栅进行建模后，获得第二格栅的设计模型，进而根据第二格栅的设计模型能确定出第二格栅的三维模型数据。需要说明的是，第一格栅、第二格栅和目标格栅形状或者造型相似，从而可将第一格栅和第二格栅作为该目标格栅的参量标准。
105.s104，根据三维模型数据，确定第二格栅的第三理论开口面积；
106.需要理解的是，通过计算机软件对待设计车辆的待设计格栅进行建模后，获得第二格栅的设计模型，进而根据第二格栅的设计模型能确定出第二格栅的三维模型数据，根据第二格栅的三维模型数据能确定第二格栅的第三理论开口面积。
107.s105，根据第二有效开口面积和第三理论开口面积，确定扫描偏差值；
108.s106，根据扫描偏差值和测量开口面积，确定第一理论开口面积。
109.需要理解的是，激光扫描设备在采集过程中不可避免地会产生误差，该误差值可通过扫描偏差值表示。本实施例中，对于相似形状或者造型的格栅，可以认为两者的扫描偏差值近似于一致，从而格栅通风面积计算设备可通过将第二格栅的第二有效开口面积与第
二格栅的第三理论开口面积进行对比，能确定出激光扫描设备在扫描第二格栅时出现的误差，并将其作为第二格栅的扫描偏差值。
110.因此，格栅通风面积计算设备根据扫描偏差值和测量开口面积，对测量开口面积进行校正后，重新确定出第一理论开口面积。
111.在本实施例中，通过根据第二格栅的第二有效开口面积和第二格栅的第三理论开口面积，能确定出激光扫描设备在实际工作中出现的扫描偏差值。再根据扫描偏差值和测量开口面积，对测量开口面积进行校正后，重新确定出第一理论开口面积，减少了由于采集设备扫描产生的误差，让第一理论开口面积更精确。
112.作为一个实施例，步骤s105具体包括：
113.s1051，根据第二有效开口面积、第三理论开口面积和扫描偏差公式，确定扫描偏差值；
114.扫描偏差公式为：β＝a/b，
115.其中，β为扫描偏差值；a为第二有效开口面积；b为第三理论开口面积。
116.需要理解的是，格栅通风面积计算设备根据第二有效开口面积、第三理论开口面积和扫描偏差公式，确定扫描偏差值。
117.在本实施例中，格栅通风面积计算设备根据第二有效开口面积、第三理论开口面积和扫描偏差公式，确定扫描偏差值，后续进而更准确地确定第一理论开口面积，提高有效开口面积占比的精确度。
118.基于同一申请构思，本技术还提供了一种格栅通风面积计算装置。参阅图5，图5为本技术提供的一种格栅通风面积计算装置的结构示意图，该装置具体包括：
119.获取模块400，用于获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；
120.确定占比模块410，用于根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；
121.确定面积模块420，用于根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅的有效开口面积。
122.本实施例的技术方案，通过各个功能模块间的相互配合，通过获取第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，以及目标格栅的第二理论开口面积，其中，第一格栅和目标格栅形状相似，且第一有效开口面积通过风压测试系统采集得到；根据第一有效开口面积和第一理论开口面积，确定有效开口面积占比；根据第二理论开口面积和有效开口面积占比，确定目标格栅的有效开口面积。
123.由此，通过现有车型中与目标格栅形状相似的第一格栅的第一有效开口面积和第一理论开口面积，计算得到该类格栅的有效开口面积占比，也即是该类格栅的通风率，从而以此通风率为参量标准，能较为准确地确定出目标格栅的有效开口面积，进而本实施例实现了在汽车开发过程中较为准确地得出格栅的有效通风面积。
124.另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的
需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本技术提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
125.通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用cpu、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本技术而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例的方法。
126.以上仅为本技术的优选实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。