[發明專利]非能動混氫尾氣安全回收裝置結構尺寸設計方法及系統

在審

• 申請號: 202011093562.7
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112380636A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 廖火生;張淑興;郭樹生;齊宇博;曾澤嶸
• 申請（專利權）人: 中廣核研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司;深圳市合眾清潔能源研究院
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/28;G06F17/12;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅

1.一種非能動混氫尾氣安全回收裝置結構尺寸設計方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟S1、獲取非能動混氫尾氣安全回收裝置上已知接口的直徑和已知氣體的組分特性參數的值；其中，所述已知接口包括一次流體接口、二次流體接口及混合氣體出口；所述已知氣體包括一次流體和二次流體；

步驟S2、構建非線性封閉方程組，且根據所獲取的非能動混氫尾氣安全回收裝置上已知接口的直徑和已知氣體的組分特性參數的值，在所述非線性封閉方程組中求出所述非能動混氫尾氣安全回收裝置中噴嘴喉部直徑和混合室直徑的最優解并輸出。

2.如權利要求1所述的非能動混氫尾氣安全回收裝置結構尺寸設計方法，其特征在于，所述組分特性參數包括絕熱指數、氣體常數、質量流量、進口密度、進口溫度和進口壓力。

3.如權利要求2所述的非能動混氫尾氣安全回收裝置結構尺寸設計方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

構建非線性封閉方程組；其中，所述非線性封閉方程組由公式(1)～(11)組成，具體如下：

式(1)～(11)中，κ_P為一次流體絕熱指數；R_g,P為一次流體氣體常數；m_P為一次流體的質量流量；ρ_P,0為一次流體進口密度；T_P,0為一次流體進口溫度；P_P,0為一次流體進口壓力；κ_S為二次流體絕熱指數；R_g,S為二次流體氣體常數；m_S為二次流體的質量流量；ρ_S,0為二次流體進口密度；T_S,0為二次流體進口溫度；P_S,0為二次流體進口壓力；D_in,P為一次流體接口直徑；D_in,S為二次流體接口直徑；D_o,m為混合出口直徑；V_P,3為一次流體在混合室入口的速度；M_P,3為一次流體在混合室入口的馬赫數；P_P,3為一次流體在混合室入口的壓力；T_P,3為一次流體在混合室入口的溫度；D_P,3為一次流體在混合室入口的流動直徑；R_P,3為一次流體在混合室入口的流動半徑；為二次流體在混合室入口的平均密度；T_S,3為二次流體在混合室入口溫度；V_S,3為二次流體在混合室入口的速度；P_S,3為二次流體在混合室入口的壓力，且P_S,3＝P_P,3；M_S,3為二次流體在混合室入口的馬赫數；D_t為噴嘴喉部直徑；D₃為混合室直徑；

將所獲取的非能動混氫尾氣安全回收裝置上已知接口的直徑和已知氣體的組分特性參數的值導入所述非線性封閉方程組中進行求解，得到多組解；其中，每一組解均包括一次流體在混合室入口的速度V_P,3、一次流體在混合室入口的馬赫數M_P,3、一次流體在混合室入口的壓力P_P,3、一次流體在混合室入口的溫度T_P,3、一次流體在混合室入口的流動直徑D_P,3、二次流體在混合室入口的平均密度二次流體在混合室入口溫度T_S,3、二次流體在混合室入口的速度V_S,3、二次流體在混合室入口的壓力P_S,3、二次流體在混合室入口的馬赫數M_S,3、噴嘴喉部直徑D_t以及混合室直徑D₃；

在所得到的所有解中，篩選出符合一次流體在混合室入口的壓力P_P,3小于二次流體進口壓力P_S,0且一次流體在混合室入口的流動直徑D_P,3大于噴嘴喉部直徑D_t的對應解；

將所篩選出解中的噴嘴喉部直徑D_t及混合室直徑D₃作為最優解并輸出。