[發(fā)明專利]一種基于觀測數(shù)據(jù)的多層介質(zhì)溫度分布計(jì)算方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110302476.0
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112989618B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉唐偉;賴金鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 東華理工大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F111/10;G06F113/26;G06F119/08
• 代理公司: 北京勁創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11589
• 代理人: 王闖

1.一種基于觀測數(shù)據(jù)的多層介質(zhì)溫度分布測算方法，其特征在于，包括步驟：

獲取由多層介質(zhì)組成的圓柱體的外圓半徑，圓柱體最外層介質(zhì)上檢測到的第一溫度數(shù)據(jù)或第一熱流數(shù)據(jù)，以及材料的熱物理參數(shù)；其中，所述熱物理參數(shù)包括比熱容、物體密度和導(dǎo)熱系數(shù)；

根據(jù)熱傳導(dǎo)方程、熱物理參數(shù)，以及第一類、第二類或第三類邊界條件，結(jié)合檢測到的所述第一溫度數(shù)據(jù)或所述第一熱流數(shù)據(jù)，計(jì)算出各層介質(zhì)上的第二溫度數(shù)據(jù)和第二熱流數(shù)據(jù)；

由所述第一溫度數(shù)據(jù)、第二溫度數(shù)據(jù)計(jì)算出所述圓柱體的溫度場，由所述第一熱流數(shù)據(jù)、第二熱流數(shù)據(jù)計(jì)算出所述圓柱體的熱流場；

所述熱傳導(dǎo)方程為：

熱流密度的表達(dá)式為：

式中，c_i為比熱容，ρ_i為物體密度，ω_i為導(dǎo)熱系數(shù)，T_i(r,t)為熱源在各層的溫度表示，r為各層半徑，f(r,t)為各層初始溫度；

所述根據(jù)熱傳導(dǎo)方程、熱物理參數(shù)，以及第一類、第二類或第三類邊界條件，結(jié)合檢測到的所述第一溫度數(shù)據(jù)或所述第一熱流數(shù)據(jù)，計(jì)算出各層介質(zhì)上的第二溫度數(shù)據(jù)和第二熱流數(shù)據(jù)，包括步驟如下：

分別計(jì)算得到所述熱傳導(dǎo)方程D矩陣、H矩陣；

根據(jù)所述D矩陣、H矩陣，得到溫度場分布與所述D矩陣、H矩陣之間的關(guān)系；

所述溫度場分布與所述D矩陣、H矩陣之間的關(guān)系為：

。

2.一種基于觀測數(shù)據(jù)的多層介質(zhì)溫度分布測算裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取由多層介質(zhì)組成的圓柱體的外圓半徑，圓柱體最外層介質(zhì)上檢測到的第一溫度數(shù)據(jù)或第一熱流數(shù)據(jù)，以及材料的熱物理參數(shù)；其中，所述熱物理參數(shù)包括比熱容、物體密度和導(dǎo)熱系數(shù)；

計(jì)算模塊，用于根據(jù)熱傳導(dǎo)方程、熱物理參數(shù)，以及第一類、第二類或第三類邊界條件，結(jié)合檢測到的所述第一溫度數(shù)據(jù)或所述第一熱流數(shù)據(jù)，計(jì)算出各層介質(zhì)上的第二溫度數(shù)據(jù)和第二熱流數(shù)據(jù)；

溫度場分布計(jì)算模塊，用于根據(jù)由所述第一溫度數(shù)據(jù)、第二溫度數(shù)據(jù)計(jì)算出所述圓柱體的溫度場，由所述第一熱流數(shù)據(jù)、第二熱流數(shù)據(jù)計(jì)算出所述圓柱體的熱流場；

所述熱傳導(dǎo)方程為：

熱流密度的表達(dá)式為：

式中，c_i為比熱容，ρ_i為物體密度，ω_i為導(dǎo)熱系數(shù)，T_i(r,t)為熱源在各層的溫度表示，r為各層半徑，f(r,t)為各層初始溫度；

所述根據(jù)熱傳導(dǎo)方程、熱物理參數(shù)，以及第一類、第二類或第三類邊界條件，結(jié)合檢測到的所述第一溫度數(shù)據(jù)或所述第一熱流數(shù)據(jù)，計(jì)算出各層介質(zhì)上的第二溫度數(shù)據(jù)和第二熱流數(shù)據(jù)，包括步驟如下：

分別計(jì)算得到所述熱傳導(dǎo)方程D矩陣、H矩陣；

根據(jù)所述D矩陣、H矩陣，得到溫度場分布與所述D矩陣、H矩陣之間的關(guān)系；

所述溫度場分布與所述D矩陣、H矩陣之間的關(guān)系為：

。

3.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述處理器處理權(quán)利要求1所述的基于觀測數(shù)據(jù)的多層介質(zhì)溫度分布測算方法。

4.一種電子設(shè)備，該電子設(shè)備包括：

處理器；以及，被安排成存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，所述可執(zhí)行指令在被執(zhí)行時(shí)使所述處理器執(zhí)行權(quán)利要求1所述基于觀測數(shù)據(jù)的多層介質(zhì)溫度分布測算方法。