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专利号: 2024112528892
申请人: 成都理工大学工程技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,包括:

S101:针对二燃室创建二燃室网格模型,所述二燃室网格模型包括:内部流体域,以及设置在所述内部流体域的外部的外部保温层,所述内部流体域的顶部设置有至少一个等离子体炬,所述内部流体域的侧边设置有用于补气的至少一个进口和用于出气的至少一个出口;

S102:采用降维方式对所述二燃室网格模型进行定义,其中,所述降维方式包括:采用第一降维模型对所述等离子体炬的入口速度进行定义,其中,所述第一降维模型为:;

其中, 为等离子体炬速度分布, 为中心速度,为等离子体炬出口半径, 、、 分别为计算点位在空间直角坐标系中的三个轴向方向上的坐标; 、 、 分别为等离子体炬出口中心点在三个轴向方向上的坐标;

S103:仿真计算所述二燃室网格模型在至少一项仿真条件集下的至少一个时刻中的所述内部流体域的温度数据;其中,所述仿真条件集中包括以下一项或多项:等离子体炬入口速度、进口流量、出口流量。

2.根据权利要求1所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,所述外部保温层包括n层保温结构层,所述降维方式还包括:采用第二降维模型对所述外部保温层的传热效率进行定义;其中,所述第二降维模型为: , 为传热效率, 、 分别为最高温壁面温度和最低温壁面温度, 为保温结构层厚度, 为所述保温结构层的表面积, 为所述保温结构层的材料的导热系数。

3.根据权利要求1或2所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,在S103中采用梯度变化方式仿真计算所述温度数据,其中,S103中包括步骤:S31:在第一时段内按照第一步长仿真计算所述二燃室网格模型在至少一个目标点位处的第一温度数据;

S32:通过所述第一温度数据计算在所述第一时段内的一组第一温度变化速率;

S33:选择与所述第一时段相对应的第一速率阈值;

S34:判断所述第一温度变化速率是否小于所述第一速率阈值,若是,则启动步长调节步骤。

4.根据权利要求3所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,在启动步长调节步骤之前,还包括步骤:判断所述第一时段下的所述第一温度变化速率是否存在波动,其中,当至少两个时刻下的第一温度变化速率之间的差值大于预设的第一阈值时,认为所述第一温度变化速率存在波动;

若是,则所述步长调节步骤为减小或保持所述第一步长,若否,则所述步长调节步骤为扩大所述第一步长。

5.根据权利要求3所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,所述S31中所选用的所述目标点位为所述出口,对应地,在启动步长调节步骤之前,还包括步骤:获取另一个目标点位的第二温度数据,所述另一个目标点位位于所述二燃室的内部;

通过所述第二温度数据计算在所述第一时段内的一组第二温度变化速率;

选择与所述第一时段相对应的第二速率阈值;

判断所述第二温度变化速率是否小于所述第二速率阈值,若是,则启动步长调节步骤。

6.根据权利要求3所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,所述步长调节步骤为扩大所述第一步长。

7.根据权利要求3所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,在S31中计算至少两个所述目标点位的第一温度数据,对应地,在所述S32中分别计算至少两个所述第一温度数据的至少两组温度变化速率;且当所述至少两组温度变化速率均满足S34时,则启动保持调节步骤。

8.根据权利要求2所述的一种二燃室温升效果的仿真方法,其特征在于,在S102之前,对所述进口、所述出口处进行局部网格加密。

9.一种二燃室温升效果的仿真系统,其特征在于,包括:

网格创建模块,用于针对二燃室创建二燃室网格模型,所述二燃室网格模型包括:内部流体域,以及设置在所述内部流体域的外部的外部保温层,所述内部流体域的顶部设置有至少一个等离子体炬,所述内部流体域的侧边设置有用于补气的至少一个进口和用于出气的至少一个出口;

降维定义模块,用于采用降维方式对所述二燃室网格模型进行定义,其中,所述降维方式包括:采用第一降维模型对所述等离子体炬的入口速度进行定义,其中,所述第一降维模型为: ;

其中, 为等离子体炬速度分布, 为中心速度,为等离子体炬出口半径, 、、 分别为计算点位在空间直角坐标系在三个轴向方向上的坐标; 、 、 分别为等离子体炬出口中心点在三个轴向方向上的坐标;

仿真模块,用于仿真计算所述二燃室网格模型在至少一项仿真条件集下的至少一个时刻中的所述内部流体域的温度数据;其中,所述仿真条件集中包括以下一项或多项:等离子体炬入口速度、进口流量、出口流量。

10.根据权利要求9所述的一种二燃室温升效果的仿真系统,其特征在于,所述外部保温层包括n层保温结构层,所述降维定义模块还用于采用第二降维模型对所述外部保温层的传热效率进行定义;其中,所述第二降维模型为: , 为传热效率,、 分别为最高温壁面温度和最低温壁面温度, 为保温结构层厚度, 为所述保温结构层的表面积, 为所述保温结构层的材料的导热系数。