1.一种改进剖分方式的铝水反应器制氢建模方法,包括:S1:读取铝水反应器的结构模型和传热模型;其中,铝水反应器模型整体为第一区域,铝水反应器内放置反应物的区域为第二区域,所述第一区域包括所述第二区域;
S2:对第一区域进行有限元网格剖分;
S3:根据第一约束条件对第二区域进行有限元网格剖分优化;
S4:对S3优化后的第二区域的网格进行检查,若通过检查,则完成铝水反应器制氢的建模,否则,进行S3;
所述第一约束条件为网格尺寸大小与网格距离水滴位置远近的函数;二维空间内,所述函数在y轴方向上的自变量变化对网格尺寸大小的影响大于在x轴方向上的自变量变化对网格尺寸大小的影响;三维空间内,所述函数在y轴方向上的自变量变化对网格尺寸大小的影响大于在x轴方向上的自变量及在z轴方向上的自变量的变化对网格尺寸大小的影响。
2.根据权利要求1所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模方法,其特征在于,二维空间内,第一约束条件为:
;
其中,Smax为设定的面积最大值,Smin为设定的面积最小值,S(i,j)为面积约束公式,i0为水滴位置在x轴方向上的像素坐标值,j0为水滴位置在y轴方向上的像素坐标值,i,j为节点坐标,n为指数系数,a1、a2为匹配系数, 为范围系数。
3.根据权利要求1所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模方法,其特征在于,三维空间内,第一约束条件为:
;
其中,Smax为设定的面积最大值,Smin为设定的面积最小值,S(i,j,k)为面积约束公式,i0为水滴位置在x轴方向上的像素坐标值,j0为水滴位置在y轴方向上的像素坐标值,k0为水滴位置在z轴方向上的像素坐标值,i,j,k为节点坐标,n为指数系数,a1、a2、a3为匹配系数,为范围系数。
4.根据权利要求1所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模方法,其特征在于,所述对S3优化后的第二区域的网格进行检查为检查剖分后的网格是否满足第二约束条件;针对二维网格的第二约束条件为:网格边长比、Jocabian比率、多边形单元扭曲角度及翘曲角度,三者均在预设范围内;针对三维网格的第二约束条件为:网格边长比、Jocabian比率、多面体单元体积的扭曲值、多面体单元坍塌值,四者均在预设范围内。
5.根据权利要求1所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模方法,其特征在于,二维空间内,所述根据第一约束条件对第二区域进行有限元网格剖分优化包括:提取基于CAD软件构建的模型中第二区域的B‑Rep数据;
根据二维模型的第二约束函数计算第二区域内各位置的网格剖分尺寸;
对第二区域的边界曲线进行离散化;
对第二区域各位置的所有线进行网格剖分。
6.根据权利要求1所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模方法,其特征在于,三维空间内,所述根据第一约束条件对第二区域进行有限元网格剖分优化包括:提取基于CAD软件构建的模型中第二区域的B‑Rep数据;
根据三维模型的第二约束函数计算第二区域内各位置的网格剖分尺寸范围;
对第二区域的边界曲面进行离散化;
对第二区域各位置的所有表面进行网格剖分;
生成三维模型的实体网格。
7.一种改进剖分方式的铝水反应器制氢建模系统,其特征在于,包括:数据获取模块,所述数据获取模块被配置为读取铝水反应器的结构模型和传热模型;
其中,铝水反应器模型整体为第一区域,铝水反应器内放置反应物的区域为第二区域,所述第一区域包括所述第二区域;
剖分模块,所述剖分模块被配置为对第一区域进行有限元网格剖分;
剖分优化模块,所述剖分优化模块被配置为根据第一约束条件对第二区域进行有限元网格剖分优化;
检查模块,所述检查模块被配置为对优化后的第二区域的网格进行检查,若通过检查,则完成铝水反应器制氢的建模,否则,根据第一约束条件对第二区域进行有限元网格剖分优化;
所述第一约束条件为网格尺寸大小与网格距离水滴位置远近的函数;二维空间内,所述函数在y轴方向上的自变量变化对网格尺寸大小的影响大于在x轴方向上的自变量变化对网格尺寸大小的影响;三维空间内,所述函数在y轴方向上的自变量变化对网格尺寸大小的影响大于在x轴方向上的自变量及在z轴方向上的自变量的变化对网格尺寸大小的影响。
8.根据权利要求7所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模系统,其特征在于,二维空间内,所述剖分优化模块被配置执行的第一约束条件为:;
其中,Smax为设定的面积最大值,Smin为设定的面积最小值,S(i,j)为面积约束公式,i0为水滴位置在x轴方向上的像素坐标值,j0为水滴位置在y轴方向上的像素坐标值,i,j为节点坐标,n为指数系数,a1、a2为匹配系数, 为范围系数。
9.根据权利要求7所述的改进剖分方式的铝水反应器制氢建模系统,其特征在于,三维空间内,所述剖分优化模块被配置执行的第一约束条件为:;
其中,Smax为设定的面积最大值,Smin为设定的面积最小值,S(i,j,k)为面积约束公式,i0为水滴位置在x轴方向上的像素坐标值,j0为水滴位置在y轴方向上的像素坐标值,k0为水滴位置在z轴方向上的像素坐标值,i,j,k为节点坐标,n为指数系数,a1、a2、a3为匹配系数,为范围系数。
10.一种计算机可读存储介质,其存储有计算机程序,其特征在于,当所述计算机程序被计算设备中的处理器执行时,使得计算设备执行如权利要求1‑6任一项所述的方法。