[發(fā)明專利]基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法和系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202111509187.4
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114218844A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王予;潘曉薇;林云;吳君章;齊偉杰;陶紅;陳森林;曾勁松;賴燕華;汪軍霞
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司;華南理工大學(xué)
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F30/28;G06F30/23;G16C10/00;G16C20/10;G16C20/20;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 禹小明

1.一種基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據(jù)卷煙濾嘴的形狀，建立包括濾嘴部分的卷煙的三維模型；

S2：將所述卷煙的三維模型導(dǎo)入至ICME CFD中進行網(wǎng)格劃分，設(shè)定邊界條件進行瞬態(tài)模擬計算，得到不同抽吸時刻的內(nèi)部煙氣速度分布云圖、不同抽吸時刻卷煙煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖和抽吸完成時刻不同位置的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖；

S3：根據(jù)所述不同抽吸時刻的內(nèi)部煙氣速度分布云圖、不同抽吸時刻卷煙煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖和抽吸完成時刻不同位置的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖，判斷卷煙濾嘴的過濾效果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S1中建立包括濾嘴部分的卷煙的三維模型，具體為：

采用逆向工程三維重構(gòu)的方法，根據(jù)濾嘴的形狀結(jié)構(gòu)建立三維模型，所述三維模型包括煙絲部分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S2中所述邊界條件由標(biāo)準(zhǔn)抽吸過程實驗測量獲取。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S2中所述瞬態(tài)模擬計算的總時長為一次標(biāo)準(zhǔn)抽吸的時長。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S2中所述抽吸完成時刻不同位置的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖的位置選取至少選取煙絲燃燒端、煙絲與濾嘴交界處和濾嘴抽吸端截面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S3中根據(jù)所述不同抽吸時刻的內(nèi)部煙氣速度分布云圖，獲得濾嘴部分不同時刻的煙氣速度以及煙氣速度變化率。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S3中根據(jù)所述不同抽吸時刻卷煙煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖，獲得濾嘴部分不同時刻的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、濾嘴部分不同時刻的煙氣粒相物含量的變化趨勢、煙絲部分不同時刻的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和煙絲部分不同時刻的煙氣粒相物含量的變化趨勢。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S3中根據(jù)所述抽吸完成時刻不同位置的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖，獲得抽吸完成時，濾嘴部分的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)和煙絲部分的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷方法，其特征在于，步驟S3中判斷卷煙濾嘴的過濾效果，具體為：

濾嘴部分的煙氣速度越小，濾嘴部分的煙氣速度越穩(wěn)定，越有利于過濾；

濾嘴部分不同時刻的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對于煙絲部分對應(yīng)時刻的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)越少，過濾效果越好；

抽吸完成時，煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對于煙絲部分對應(yīng)時刻的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)越少，過濾效果越好。

10.一種基于CFD瞬態(tài)模擬云圖的卷煙濾嘴過濾效果的判斷系統(tǒng)，其特征在于，包括：

建立模塊，所述建立模塊用于根據(jù)卷煙濾嘴的形狀，建立包括濾嘴部分的卷煙的三維模型；

模擬計算模塊，所述模擬計算模塊用于將所述卷煙的三維模型導(dǎo)入至ICME CFD中進行網(wǎng)格劃分，設(shè)定邊界條件進行瞬態(tài)模擬計算，得到不同抽吸時刻的內(nèi)部煙氣速度分布云圖、不同抽吸時刻卷煙煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖和抽吸完成時刻不同位置的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖；

判斷模塊，所述判斷模塊用于根據(jù)所述不同抽吸時刻的內(nèi)部煙氣速度分布云圖、不同抽吸時刻卷煙煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖和抽吸完成時刻不同位置的煙氣粒相物質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布云圖，判斷卷煙濾嘴的過濾效果。