[發(fā)明專利]一種構(gòu)建碳氫燃料射流火焰拓撲結(jié)構(gòu)的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910202300.0
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN110083861A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李亞清;劉勇;趙璐;張祥;鄭丹偉
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 唐紹焜

1.一種構(gòu)建碳氫燃料射流火焰拓撲結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：構(gòu)建多組工況的碳氫燃料射流火焰的CFD模擬，多組工況的進口參數(shù)包含具體碳氫燃料名稱、進口流量、油氣比；

步驟二：通過CFD模擬對射流火焰流場與燃燒場進行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)不同燃料進口特點，提取碳氫燃料CFD的數(shù)據(jù)，包括速度場、溫度場及組分質(zhì)量分數(shù)物理空間分布的火焰特征信息，得到火焰速度、溫度、組分濃度在燃燒流場中的分布特點和變化規(guī)律；

步驟三：根據(jù)CFD模擬分析結(jié)果，選取沿中心軸線的溫度變化作為特征參數(shù)；采用有限個數(shù)反應(yīng)器，構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)(CRN)模型，來模擬射流火焰燃燒；進行初步化學(xué)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)劃分；

步驟四：通過CFD模擬獲取進入火焰區(qū)的摻混氣量，構(gòu)建摻混氣和化學(xué)反應(yīng)器體積、化學(xué)反應(yīng)器溫度的關(guān)系，描述進入各個化學(xué)反應(yīng)器中的空氣流量；

步驟五：利用初步構(gòu)建的CRN模型對碳氫射流火焰進行模擬，根據(jù)不同工況下的實驗數(shù)據(jù)，采用遺傳算法對各個反應(yīng)器的幾何特征進行優(yōu)化，得到碳氫燃料射流火焰拓撲結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建碳氫燃料射流火焰拓撲結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述步驟一中，選取的具體碳氫燃料為正癸烷，燃料的進口溫度為450K，兩組工況的燃料進口流量分別為0.000268kg/s和0.000307kg/s；油氣比分別為0.0689和0.0754；壓強為標(biāo)準大氣壓，重力為9.8m/s²。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建碳氫燃料射流火焰拓撲結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述CFD模擬采用Fluent軟件模擬。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)建碳氫燃料射流火焰拓撲結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于：所述步驟三中，選用7個完全混合反應(yīng)器來構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)模型。