[發明專利]一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法在審
| 申請號: | 202010869581.8 | 申請日: | 2020-08-26 |
| 公開(公告)號: | CN112182836A | 公開(公告)日: | 2021-01-05 |
| 發明(設計)人: | 王敏;葛欣;王克棟 | 申請(專利權)人: | 河海大學 |
| 主分類號: | G06F30/20 | 分類號: | G06F30/20;G06F119/14 |
| 代理公司: | 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 顏盈靜 |
| 地址: | 210000 *** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 凝汽器 超聲波 除垢 建模 仿真 方法 | ||
1.一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:包括以下步驟:
步驟1:基于需要進行超聲波除垢的凝汽器型號、結構圖紙和研究部位,構建具有不同超聲波入口模式的三維參數化結構模型;
步驟2:根據超聲波除垢影響因素,設計多個不同超聲波參數的用于表示超聲波擾動作用于體積元時所引起的壓強變化的超聲波聲壓函數;
步驟3:將三維參數化結構模型與超聲波聲壓函數進行組合搭配,得到多個仿真模型,對各仿真模型進行仿真計算,每隔設定計算次數后保存一次計算結果,直至仿真計算收斂;
步驟4:基于仿真計算收斂后的計算結果,讀取凝汽器內部流場壓力分布云圖,記錄觀察位置各時間點的壓力值大小,并繪制壓力波動曲線;
步驟5:基于壓力波動曲線,分析各超聲波除垢影響因素的影響效果,得到超聲波除垢的最優配置方案。
2.根據權利要求1所述的一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:所述各超聲波除垢影響因素包括:超聲波聲壓、超聲波除垢器數量、超聲波單一頻率和混合頻率、超聲波功率分散性和除垢器分布位置。
3.根據權利要求1所述的一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:所述結構圖紙至少包括凝汽器的前水室、后水室以及冷凝管。
4.根據權利要求1所述的一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:所述超聲波入口模式對應于凝汽器上超聲波換能器安裝的不同位置。
5.根據權利要求1所述的一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:所述超聲波聲壓函數描述為:
P(t)=P1+P2sin(2πf·t) (1)
式中,P1為入口處的靜壓,P2為壓力脈動平均值;f為超聲波頻率。
通過改變P2和f,獲得不同多個超聲波聲壓函數。
6.根據權利要求1所述的一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:步驟3中所述的對各仿真模型進行仿真計算,包括:對冷凝管內部流場的壓力、速度進行迭代計算,直至計算結果收斂。
7.根據權利要求6所述的一種凝汽器超聲波除垢器的建模仿真方法,其特征在于:所述冷凝管內部流場的速度與凝汽器水室中的流速存在以下關系:
v水室/v冷凝管=S2/S1
式中,v水室為仿真模型的入口速度,v冷凝管為冷凝管內部流場速度,S1為仿真模型的入口面積,S2為冷凝管截面積。
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