[發明專利]面向異形薄壁碳/碳復合材料結構的限域反應器設計方法在審
| 申請號： | 202310542975.6 | 申請日： | 2023-05-15 |
| 公開（公告）號： | CN116564451A | 公開（公告）日： | 2023-08-08 |
| 發明（設計）人： | 李瑋潔;張中偉;杜東海;郭立佳;王洪翠 | 申請（專利權）人： | 北京交通大學;北京理工大學 |
| 主分類號： | G16C60/00 | 分類號： | G16C60/00;G06F30/20;G16C10/00;G16C20/10;G06F113/26;G06F113/24 |
| 代理公司： | 北京知藝互聯知識產權代理有限公司 16137 | 代理人： | 孟晨光 |
| 地址： | 100044 北京*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 面向 異形 薄壁 復合材料 結構 反應器 設計 方法 | ||
1.面向異形薄壁碳/碳復合材料結構的限域反應器設計方法，其特征在于：包括以下步驟：
S1、建立異形薄壁碳/碳復合材料結構化學氣相滲透工藝成型理論模型；
S2、設計面向異形薄壁碳/碳復合材料結構的限域反應器的數字化模型；
S3、搭建仿真模型模擬限域反應器內不同區域的多物理場耦合行為；
S4、分析限域反應器設計參數對限域反應器內不同區域流場與濃度場、沉積速率、沉積均勻性的影響規律；
S5、給出異形薄壁碳/碳復合材料結構的限域反應器設計參數，實現面向異形薄壁碳/碳復合材料結構快速均勻致密化的限域反應器按需定制。
2.根據權利要求1所述的面向異形薄壁碳/碳復合材料結構的限域反應器設計方法，其特征在于：步驟S1所述的異形薄壁碳/碳復合材料結構的壁薄厚度為3mm～10mm；
步驟S1所述的異形薄壁碳/碳復合材料結構化學氣相滲透工藝成型理論模型包括限域反應器內不同區域的化學反應動力學模型、限域反應器內不同區域的氣體流動模型、限域反應器內不同區域的氣體擴散模型和預制體致密化模型，限域反應器內不同區域包括無預制體區域和有預制體區域內；
其中，限域反應器內不同區域的化學反應動力學模型考慮化學氣相滲透工藝成型過程中限域反應器內不同區域的均相與非均相反應機理建立；
限域反應器內不同區域的氣體流動模型考慮化學氣相滲透工藝成型過程中限域反應器內不同區域的氣體流動機制建立；
限域反應器內不同區域的氣體擴散模型考慮化學氣相滲透工藝成型過程中限域反應器內不同區域的氣體擴散機制建立。
3.根據權利要求2所述的面向異形薄壁碳/碳復合材料結構的限域反應器設計方法，其特征在于：限域反應器內不同區域的化學反應動力學模型包括限域反應器內無預制體的區域內的化學反應動力學模型和限域反應器內有預制體的區域內的化學反應動力學模型；
其中限域反應器內無預制體的區域內的化學反應動力學模型中均相反應方程式如下：
2CH4→C2H4+2H2???????????????????????????????????????????????(1)
C2H4→C2H2+2H2????????????????????????????????????????????????(2)
3C2H2→C6H6??????????????????????????????????????????????????(3)
C6H6→C6???????????????????????????????????????????????????(4)；
限域反應器內有預制體的區域內的化學反應動力學模型中非均相反應方程式如下：
CH4→C+H2???????????????????????????????????????????????????(5)
C2H4→2C+2H2?????????????????????????????????????????????????(6)
C2H2→2C+2H2?????????????????????????????????????????????????(7)
C6H6→6C+3H2????????????????????????????????????????????????(8)。
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