[發明專利]非平衡高溫氣體混合物黏性系數計算方法及電子設備

有效

• 申請號: 202011606501.6
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112685973B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 周靖云;苗文博;呂俊明;程曉麗
• 申請（專利權）人: 中國航天空氣動力技術研究院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G16C10/00;G16C20/10;G06F113/08;G06F119/14;G06F111/10;G06F119/08
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 張立君

1.一種非平衡高溫氣體混合物黏性系數計算方法，其特征在于，包括：

采用Gupta擬合公式計算混合物中各組元的黏性系數；

判斷所述組元是否為帶電粒子，若為帶電粒子，則根據當地自由電子分壓修正所述組元的黏性系數，并將修正結果作為所述組元的當量組元黏性系數；

若所述組元為中性粒子，則讀取當地的單原子分子的摩爾占比，同時，判斷所述摩爾占比是否滿足設定的閾值條件，若滿足，則采用Wilke混合率計算的修正量對所述組元的黏性系數做修正，并將修正結果作為所述組元的當量組元黏性系數，若不滿足，則直接將所述組元的粘性系數作為所述組元的當量組元黏性系數；

加和計算各組元摩爾占比與當量組元黏性系數乘積，獲得所述混合物黏性系數；

其中，所述閾值條件包括：

第一閾值條件：當地的單原子分子的摩爾占比x_a位于0.03x_a0.07的過渡區間內；

第二閾值條件：當地的單原子分子的摩爾占比x_a為：0.07≤x_a≤0.93的過渡區間內；

第三閾值條件：當地的單原子分子的摩爾占比x_a為：0.93x_a0.97的過渡區間內；

所述采用Wilke混合率計算的修正量對所述組元的黏性系數做修正，并將修正結果作為所述組元的當量組元黏性系數，包括：

當所述摩爾占比滿足所述第一閾值條件時，所述當量組元黏性系數通過以下公式計算：

μ_s,eq＝25[(0.07-x_a)+(x_a-0.03)φ_s]μ_s

其中，μ_s,eq為所述當量組元黏性系，x_a為當地的單原子分子的摩爾占比，φ_s為所述Wilke混合率計算的修正量，μ_s為采用Gupta擬合公式計算的所述組元的粘性系數；

當所述摩爾占比滿足所述第二閾值條件時，所述當量組元黏性系數通過以下公式計算：

μ_s,eq＝φ_sμ_s

其中，μ_s,eq為所述當量組元黏性系，φ_s為所述Wilke混合率計算的修正量，μ_s為采用Gupta擬合公式計算的所述組元的粘性系數；

當所述摩爾占比滿足所述第三閾值條件時，所述當量組元黏性系數通過以下公式計算：

μ_s,eq＝25[(0.97-x_a)φ_s+(x_a-0.93)]μ_s

其中，μ_s,eq為所述當量組元黏性系，x_a為當地的單原子分子的摩爾占比，φ_s為所述Wilke混合率計算的修正量，μ_s為采用Gupta擬合公式計算的所述組元的粘性系數。

2.根據權利要求1所述的非平衡高溫氣體混合物黏性系數計算方法，其特征在于，所述采用Gupta擬合公式計算混合物各組元的黏性系數，包括：

采用Gupta擬合公式計算不同組元黏性系數過程中，對于所述組元中重粒子的擬合參考溫度選取所述重粒子的平動溫度，對于所述組元中自由電子的擬合參考溫度選取所述自由電子平動溫度。

3.根據權利要求1或2任一項所述的非平衡高溫氣體混合物黏性系數計算方法，其特征在于，通過以下公式修正帶電組元的所述黏性系數：

其中，為修正后的粘性系數，μ_s為采用Gupta擬合公式計算的組元的粘性系數，所述T為當地溫度，所述p_e,atm為當地自由電子分壓，單位為atm。