[發(fā)明專利]一種火焰仿真模擬方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911257247.0
• 申請日: 2019-12-07
• 公開（公告）號: CN110826259A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡靖;楊漢鍵;何祥華
• 申請（專利權(quán)）人: 懷化學(xué)院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 深圳市興科達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44260
• 代理人: 陽江軍

本發(fā)明提供一種火焰仿真模擬方法，包括如下步驟：計算化學(xué)當(dāng)量混合分?jǐn)?shù)，所述化學(xué)當(dāng)量混合分?jǐn)?shù)計算公式為：其中，為燃燒反應(yīng)中燃料的總摩爾質(zhì)量；為燃燒反應(yīng)中燃料與空氣的總摩爾質(zhì)量；將所述化學(xué)當(dāng)量混合分?jǐn)?shù)作為火焰仿真模型軟件中等面值的輸入數(shù)據(jù)，得到火焰仿真模型；根據(jù)所述火焰仿真模型，得到火焰的特征信息，所述特征信息包括火焰面、火焰長度及火焰直徑，其中所述火焰面為燃料與空氣處于化學(xué)當(dāng)量比處的混合分?jǐn)?shù)等值線，所述火焰長度為噴口到所述火焰面的距離，所述火焰直徑為包含整個火焰的圓柱體的直徑。本發(fā)明提供的火焰仿真模擬方法得到的火焰形狀更為精確，并且可以得到不同工況下火焰的特征。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及仿真模擬領(lǐng)域，尤其涉及一種火焰仿真模擬方法。

【背景技術(shù)】

火焰形狀對燃燒類項目是一個重點更是一個難點，其能否進行準(zhǔn)確的提取直接關(guān)系到項目的成敗。火焰形狀一般采用仿真模擬軟件進行提取。

相關(guān)技術(shù)中，火焰形狀提取方法是將燃燒火焰的最高溫度的輪廓面近似作為火焰的形狀，該種提取方法只是近似處理并沒有相應(yīng)的理論支持，提取出來的火焰形狀與實際火焰形狀相比有較大的誤差。

因此，實有必要提供一種新的火焰仿真模擬方法解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的是克服上述技術(shù)問題，提供一種誤差較小的火焰仿真模擬方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種火焰仿真模擬方法，包括如下步驟：

計算化學(xué)當(dāng)量混合分?jǐn)?shù)，所述化學(xué)當(dāng)量混合分?jǐn)?shù)計算公式為：其中，M_a為燃燒反應(yīng)中燃料的總摩爾質(zhì)量；M₀為燃燒反應(yīng)中燃料與空氣的總摩爾質(zhì)量；

將所述化學(xué)當(dāng)量混合分?jǐn)?shù)作為火焰仿真模型軟件中等面值的輸入數(shù)據(jù)，得到火焰仿真模型；

根據(jù)所述火焰仿真模型，得到火焰的特征信息，所述特征信息包括火焰面、火焰長度及火焰直徑，其中所述火焰面為燃料與空氣處于化學(xué)當(dāng)量比處的混合分?jǐn)?shù)等值線，所述火焰長度為噴口到所述火焰面的距離，所述火焰直徑為包含整個火焰的圓柱體的直徑。

優(yōu)選的，所述火焰仿真模型為Star CCM+軟件或FLUENT軟件。

與相關(guān)技術(shù)相比，本發(fā)明提供的火焰仿真模擬方法通過火焰面位置的理論計算與數(shù)值仿真軟件相結(jié)合的方式成功地對火焰形狀進行了仿真模擬，通過提取到的火焰形狀可以得到不同工況下火焰的特征(比如火焰長度、直徑)，為各類燃燒項目尤其是燃燒器開發(fā)類項目的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了新的方法，有效的解決了燃燒類項目采用傳統(tǒng)的開發(fā)方法存在的開發(fā)時間長、費用高、污染大等缺點，并且火焰形狀誤差較小。

【附圖說明】

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖，其中：

圖1為本發(fā)明提供的一種火焰仿真模擬方法的流程圖；

圖2(a)為相關(guān)技術(shù)火焰仿真模型中的溫度分布圖；

圖2(b)為相關(guān)技術(shù)火焰仿真模型中火焰形狀仿真圖；

圖3為本實施方式火焰仿真模型中火焰形狀仿真圖。

【具體實施方式】

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。