CN116467974B - 稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法、装置及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法、装置及介质,涉及计算流体力学技术领域。该方法包括以下步骤:获取标量耗散率离散集合;获取初始点火火焰面解;在标量耗散率离散集合中,选取与初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;以初始耗散率为分界,将标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;根据火焰面方程,迭代求解得到与第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;获取熄火耗散率;判断第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并第一火焰面解集合和第二火焰面解集合,得到层流火焰面解。实现一次性求解所有解目的。
Description
技术领域
本发明一般涉及计算流体力学技术领域,具体涉及稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法、装置及介质。
背景技术
数值仿真是超燃冲压发动机设计优化及性能分析的一种重要手段。已有研究表明,超声速燃烧过程中的组分浓度及温度脉动可能高达40%和20%,对点火和火焰传播的影响不可忽略,必须采用合适的湍流燃烧模型对其模化。现有湍流燃烧模型中,火焰面模型兼具计算精度高和计算量小的优点,被广泛用于燃烧仿真。
稳态层流火焰面模型是最基本的火焰面模型,其与流动方程耦合求解前,需要首先建立火焰面数据库。该数据库是一系列火焰面解的系综,每一个解对应着组分浓度和温度在一个标量耗散率下的混合物分数空间分布。但由于需要强制点火、找寻熄火状态等操作,研究人员需要根据情况,在计算中途调整计算流程及控制参数,使得火焰面数据库的建立较为麻烦。因此,我们提出一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法、装置及介质用以解决上述问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种降低火焰面生成难度,求解方式简单,降低火焰面模型使用门槛的稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法、装置及介质。
第一方面,本发明提供一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法,包括以下步骤:
获取标量耗散率离散集合;所述标量耗散率离散集合包括若干个与层流火焰面对应的标量耗散率;
获取初始点火火焰面解;
在所述标量耗散率离散集合中,选取与所述初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;
以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;
根据火焰面方程,迭代求解得到与所述第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与所述第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;
获取熄火耗散率;
判断所述第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并所述第一火焰面解集合和所述第二火焰面解集合,得到层流火焰面解。
根据本发明提供的技术方案,以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
选取分界标量耗散率;所述分界标量耗散率小于所述初始耗散率;
根据当前标量耗散率和所述分界标量耗散率、所述初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合。
根据本发明提供的技术方案,根据当前标量耗散率和所述分界标量耗散率、所述初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
判断当前标量耗散率小于或者等于所述分界标量耗散率时,当前标量耗散率按第一预设方式赋值,得到第一离散序列;
判断当前标量耗散率大于所述分界标量耗散率且小于或者等于所述初始耗散率时,当前标量耗散率按第二预设方式赋值,得到第二离散序列;
合并所述第一离散序列和所述第二离散序列,得到第一离散子集合;
判断当前标量耗散率大于所述初始耗散率时,当前标量耗散率按第三预设方式赋值,得到第二离散子集合。
根据本发明提供的技术方案,迭代求解得到与所述第一离散子集合对应的第一火焰面解集合,具体包括以下步骤:
迭代求解与所述第一离散子集合对应的初始火焰面解集合;
筛选所述初始火焰面解集合中与最小耗散率至所述初始耗散率之间的标量耗散率对应的火焰面解,得到第一火焰面解集合。
根据本发明提供的技术方案,迭代求解得到与所述第二离散子集合对应的第二火焰面解集合,具体包括以下步骤:
迭代求解与所述第二离散子集合对应的初始火焰面解集合;
筛选所述初始火焰面解集合中与所述初始耗散率至所述熄火耗散率之间的标量耗散率对应的火焰面解,得到第二火焰面解集合。
根据本发明提供的技术方案,获取熄火耗散率,具体包括以下步骤:
判断所述初始火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率和与其相邻的前一个火焰面解对应的标量耗散率的差值符合第一预设要求时,则当前火焰面解对应的标量耗散率为熄火耗散率。
根据本发明提供的技术方案,获取初始点火火焰面解,具体包括以下步骤:
选取初始点火温度;
根据所述初始点火温度和所述火焰面方程,迭代求解点火火焰面解;
判断当前点火火焰面解满足第二预设条件时,获取当前点火温度;
判断所述当前点火温度大于熄火温度时,则当前点火温度对应的点火火焰面解为初始点火火焰面解。
根据本发明提供的技术方案,在选取初始点火温度之后,迭代求解点火火焰面解之前,还包括以下步骤:
获取松弛系数、当前标量耗散率和与当前标量耗散率对应的当地混合物分数;
根据所述松弛系数、所述当前标量耗散率和所述当地混合物分数,确定约束条件;
在所述约束条件下,迭代求解点火火焰面解。
第二方面,本发明提供一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置,基于上述的稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法实现,所述稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置包括:
获取模块,配置用于获取标量耗散率离散集合、初始点火火焰面解和熄火耗散率;
处理模块,配置用于在所述标量耗散率离散集合中,选取与所述初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;
以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;
根据火焰面方程,迭代求解得到与所述第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与所述第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;
判断所述第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并所述第一火焰面解集合和所述第二火焰面解集合,得到层流火焰面解。
第三方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法的步骤。
综上所述,本发明提供一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法的具体流程。本发明通过获取标量耗散率离散集合和初始点火火焰面解;在标量耗散率离散集合中,选取与初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;以初始耗散率为分界,将标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;根据火焰面方程,迭代求解得到与第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;获取熄火耗散率;判断第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并第一火焰面解集合和第二火焰面解集合,得到层流火焰面解。
本发明首先预置初始点火火焰面,通过添加火源的方式,并利用时间推进步长约束火焰面方程的计算过程,最终获得初始耗散率对应的稳定燃烧解,作为初始点火火焰面解,在此初始点火火焰面基础上,迭代计算其余标量耗散率对应的火焰面解,能够实现一次性求解所有解的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法的流程示意图。
图2为稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置的示意图。
图3为燃烧流动求解的流程示意图。
图4为标量耗散率-火焰面解S曲线的示意图。
图5为不考虑部分熄火分支的标量耗散率-火焰面解曲线的示意图。
图6为初始点火火焰面的温度及重要组分质量分数在混合物分数空间下的分布图。
图7为煤油燃料的稳态层流火焰面解的示意图。
图中标号:1、获取模块;2、处理模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
目前,针对碳氢燃料超燃冲压发动机的燃烧仿真需求,大多采用火焰面湍流燃烧模型。其中,燃烧流动求解包括以下步骤:先生成稳态层流火焰面数据库;再生成湍流火焰面数据库;最后耦合求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程和混合物分数输运方程,通过查表插值获取燃烧流场。此处,燃烧流动求解的具体流程如图3所示,图3中,NS方程表示纳维-斯托克斯方程,为温度、质量分数等由火焰面方程求解的变量,/>为混合物分数,/>为当量标量耗散率,/>为概率密度函数,上标~为由概率密度函数做湍流平均后的变量,/>为用概率密度函数做湍流平均后的温度、质量分数等由火焰面方程求解的变量,/>为用概率密度函数做湍流平均后的混合物分数;/>为混合物分数脉动的方差,/>为标量耗散率,为用概率密度函数做湍流平均后的第i个组分的质量分数,/>为用概率密度函数做湍流平均后的温度。
在上述求解过程中,生成稳态层流火焰面数据库需要对一系列层流火焰面方程求解,而在目前的求解中,由于强制点火、找寻熄火状态等操作,导致不同火焰面解的参数跨度较大,因此,如何在生成稳态层流火焰面数据库中高效、稳定地一次性获取所有解是目前的关键难点。针对上述问题,本发明提出一种自动化求解方法。
实施例1
请参考图1所示的本发明提供的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法的第一种实施例的流程示意图,包括以下步骤:
S10、获取标量耗散率离散集合;标量耗散率离散集合包括若干个与层流火焰面对应的标量耗散率;
S20、获取初始点火火焰面解;
具体包括以下步骤:
选取初始点火温度;此处,燃料边界条件与现有技术中的一致,氧化剂边界条件中的温度设为此初始点火温度。初始点火温度例如为;
根据初始点火温度和火焰面方程,迭代求解点火火焰面解;
其中,在迭代求解点火火焰面解的过程中,为了在保证精度的前提下,减少迭代过程,加速收敛,可以分三次将氧化剂边界条件中的温度由初始点火温度降到实际温度值,此处,每次的点火温度根据以下公式计算:
;
其中,为每次的点火温度,/>为初始点火温度,/>为氧化剂边界条件中的温度,n为氧化剂边界条件中的温度由初始点火温度降到实际温度值的次数,a为氧化剂边界条件中温度调节次数。
判断当前点火火焰面解满足第二预设条件时,获取当前点火温度;此处,第二预设条件指小于最小残差,三次将氧化剂边界条件中的温度由初始点火温度降到实际温度值的过程中,前两次的最小残差例如为1.0,最后一次的最小残差例如为0.01。
判断当前点火温度大于熄火温度时,则当前点火温度对应的点火火焰面解为初始点火火焰面解。
当判断当前点火温度小于或者等于熄火温度时,则判定点火失败;再根据以下公式增大初始点火温度,重新按照上述过程计算。
;
此处,为温度增量,其取值例如为500K。
其中,在选取初始点火温度之后,迭代求解点火火焰面解之前,还包括以下步骤:
获取松弛系数、当前标量耗散率和与当前标量耗散率对应的当地混合物分数;
根据松弛系数、当前标量耗散率和当地混合物分数,确定约束条件;
约束条件的公式如下:
;
其中,下标m表示混合物分数空间的位置,为/>处的当地时间推进步长,/>为松弛系数,/>为当地混合物分数,/>为与当地混合物分数距离最近的且大于当地混合物分数的混合物分数,/>为当地标量耗散率。
在约束条件下,迭代求解点火火焰面解,能够加速收敛,鲁棒性好。
当约束条件应用于迭代求解初始点火火焰面解时,的取值例如为0.5;
上述的约束条件还可以应用于迭代求解第一火焰面解集合和第二火焰面解集合,同样起到加速收敛的效果,此时,的取值例如为1.0。
S30、在标量耗散率离散集合中,选取与初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;
其中,选取的初始耗散率应尽量小,越小的耗散率,越接近平衡态,易于点火成功,但是也不能过小,当初始耗散率接近0时,在利用火焰面方程求解时存在奇点,导致不收敛。此处,初始耗散率例如为,此值在测试计算过程中表现良好。
S40、以初始耗散率为分界,将标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;
图4为火焰面解S曲线,火焰面解S曲线以标量耗散率(Dissipation Rate)作为横坐标,以温度(Temperature)作为纵坐标;由图可知,火焰面解S曲线包括:稳定燃烧分支(steady burning branch)、不稳定的部分熄火分支(unstable branch)和完全熄火分支(extinction line)。而本发明中采用的稳态层流火焰面模型不考虑部分熄火分支,仅包含稳定燃烧分支和完全熄火分支;图5为不考虑部分熄火分支的火焰面曲线,该火焰面曲线以标量耗散率(Dissipation Rate)作为横坐标,以温度(Temperature)作为纵坐标,每个标量耗散率均对应着一个火焰面解。
由于标量耗散率越小,燃烧越剧烈,为了确保精度,根据以下方法对标量耗散率继续赋值。
具体包括以下步骤:
选取分界标量耗散率;分界标量耗散率小于初始耗散率;此处,分界标量耗散率的取值例如为:;
根据当前标量耗散率和分界标量耗散率、初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合。
其中,划分第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
判断当前标量耗散率小于或者等于分界标量耗散率时,当前标量耗散率按第一预设方式赋值,得到第一离散序列;此处,第一预设方式指按照倍数关系赋值,倍数关系公式为;其中,/>表示当前标量耗散率,/>表示与当前标量耗散率距离最近的且小于当前标量耗散率的标量耗散率;/>表示相邻标量耗散率间的比值,其取值例如为5。
判断当前标量耗散率大于分界标量耗散率且小于或者等于初始耗散率时,当前标量耗散率按第二预设方式赋值,得到第二离散序列;此处,第二预设方式指按照减量方式赋值,减量方式公式为;其中,/>表示相邻标量耗散率间的差值,其取值例如为20s-1。
合并第一离散序列和第二离散序列,得到第一离散子集合;
判断当前标量耗散率大于初始耗散率时,当前标量耗散率按第三预设方式赋值,得到第二离散子集合。此处,第三预设方式指按照增量方式赋值,增量方式公式为;其中,/>表示与当前标量耗散率距离最近的且大于当前标量耗散率的标量耗散率。
S50、根据火焰面方程,迭代求解得到与第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;
根据以下公式表示火焰面方程:
;
其中,为密度,/>为第i个组分的质量分数,/>为时间推进方法所需的虚拟时间,为标量耗散率,/>为混合物分数,/>为第i个组分的化学反应生成率,/>为组分总数量,为燃烧温度,/>为定压比热,/>为第j个组分的焓;/>为第j个组分的化学反应生产率。
其中,迭代求解得到与第一离散子集合对应的第一火焰面解集合,具体包括以下步骤:
迭代求解与第一离散子集合对应的初始火焰面解集合;
筛选初始火焰面解集合中与最小耗散率至初始耗散率之间的标量耗散率对应的火焰面解,得到第一火焰面解集合。
其中,迭代求解得到与第二离散子集合对应的第二火焰面解集合,具体包括以下步骤:
迭代求解与第二离散子集合对应的初始火焰面解集合;
筛选初始火焰面解集合中与初始耗散率至熄火耗散率之间的标量耗散率对应的火焰面解,得到第二火焰面解集合。
S60、获取熄火耗散率;
具体包括以下步骤:
判断初始火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率和与其相邻的前一个火焰面解对应的标量耗散率的差值符合第一预设要求时,则当前火焰面解对应的标量耗散率为熄火耗散率。此处,第一预设要求指小于最小残差,最小残差例如为0.01。
熄火耗散率可以采用二分法迭代求解,熄火判断准则为,其中,为当量混合物分数对应的温度;当量混合物分数/>对应的熄火温度/>,由燃料边界温度/>和氧化剂边界条件中的温度/>结合反距离插值法给出,此处,温度增量/>例如为100K。
S70、判断第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并第一火焰面解集合和第二火焰面解集合,得到层流火焰面解。其中,超过熄火耗散率的部分按照熄火状态处理。
本发明首先预置初始点火火焰面,通过添加火源的方式,并利用时间推进步长约束火焰面方程的计算过程,最终获得初始耗散率对应的稳定燃烧解,作为初始点火火焰面解,在此初始点火火焰面基础上,迭代计算其余标量耗散率对应的火焰面解,能够实现一次性求解所有解的目的。
以煤油(C12H23)燃料为例,开展稳态层流火焰面数据库的计算:
如表1所示,为煤油燃料与空气反应的化学动力学模型,共计16个组分,26步反应。图6表示初始点火火焰面的温度及重要组分质量分数在混合物分数空间下的分布,其以混合物分数(Mixture Fraction)作为横坐标,以温度(Temperature)作为左侧纵坐标,以重要组分质量分数(Mass Fraction)作为右侧纵坐标,当量混合物分数对应的温度为。图7表示完整的煤油燃料的稳态层流火焰面解,其以标量耗散率(Dissipation Rate)作为横坐标,以当量混合物分数对应的温度(StoichiometricTemperature)作为纵坐标;按照当前设置,稳定燃烧分支上共计算了11个火焰面,熄火耗散率为/>。按照本发明提出的求解方法,可一次性获得煤油燃料稳定燃烧分支上所有火焰面的解,且解的数值更加合理,证明了本发明提出的火焰面数据库一站式自动化求解方法的有效性。
表1 煤油燃料与空气反应的化学动力学模型
实施例2
如图2所示,一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置,基于实施例1所述的稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法实现,稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置包括:
获取模块1,配置用于获取标量耗散率离散集合、初始点火火焰面解和熄火耗散率;
处理模块2,配置用于在标量耗散率离散集合中,选取与初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;
以初始耗散率为分界,将标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;
根据火焰面方程,迭代求解得到与第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;
判断第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并第一火焰面解集合和第二火焰面解集合,得到层流火焰面解。
其中,获取模块1的类型,例如为研华ADAM-4017+;处理模块2的类型,例如为西门子6ES7412-1XJ07-0AB0。
实施例3
本发明还提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被一个电子设备执行时,使得该电子设备实现如上述实施例中所述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本发明中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (7)
1.一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取标量耗散率离散集合;所述标量耗散率离散集合包括若干个与层流火焰面对应的标量耗散率;
获取初始点火火焰面解;
在所述标量耗散率离散集合中,选取与所述初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;
以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;
根据火焰面方程,迭代求解得到与所述第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与所述第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;
获取熄火耗散率;
判断所述第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并所述第一火焰面解集合和所述第二火焰面解集合,得到层流火焰面解;
其中,获取初始点火火焰面解,具体包括以下步骤:
选取初始点火温度;
根据所述初始点火温度和所述火焰面方程,迭代求解点火火焰面解;
判断当前点火火焰面解满足第二预设条件时,获取当前点火温度;
判断所述当前点火温度大于熄火温度时,则当前点火温度对应的点火火焰面解为初始点火火焰面解;
其中,以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
选取分界标量耗散率;所述分界标量耗散率小于所述初始耗散率;
根据当前标量耗散率和所述分界标量耗散率、所述初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合;
并且,根据当前标量耗散率和所述分界标量耗散率、所述初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
判断当前标量耗散率小于或者等于所述分界标量耗散率时,当前标量耗散率按第一预设方式赋值,得到第一离散序列;
判断当前标量耗散率大于所述分界标量耗散率且小于或者等于所述初始耗散率时,当前标量耗散率按第二预设方式赋值,得到第二离散序列;
合并所述第一离散序列和所述第二离散序列,得到第一离散子集合;
判断当前标量耗散率大于所述初始耗散率时,当前标量耗散率按第三预设方式赋值,得到第二离散子集合。
2.根据权利要求1所述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法,其特征在于,迭代求解得到与所述第一离散子集合对应的第一火焰面解集合,具体包括以下步骤:
迭代求解与所述第一离散子集合对应的初始火焰面解集合;
筛选所述初始火焰面解集合中与最小耗散率至所述初始耗散率之间的标量耗散率对应的火焰面解,得到第一火焰面解集合。
3.根据权利要求1所述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法,其特征在于,迭代求解得到与所述第二离散子集合对应的第二火焰面解集合,具体包括以下步骤:
迭代求解与所述第二离散子集合对应的初始火焰面解集合;
筛选所述初始火焰面解集合中与所述初始耗散率至所述熄火耗散率之间的标量耗散率对应的火焰面解,得到第二火焰面解集合。
4.根据权利要求3所述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法,其特征在于,获取熄火耗散率,具体包括以下步骤:
判断所述初始火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率和与其相邻的前一个火焰面解对应的标量耗散率的差值符合第一预设要求时,则当前火焰面解对应的标量耗散率为熄火耗散率。
5.根据权利要求1所述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法,其特征在于,在选取初始点火温度之后,迭代求解点火火焰面解之前,还包括以下步骤:
获取松弛系数、当前标量耗散率和与当前标量耗散率对应的当地混合物分数;
根据所述松弛系数、所述当前标量耗散率和所述当地混合物分数,确定约束条件;
在所述约束条件下,迭代求解点火火焰面解。
6.一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置,基于权利要求1-5任一项所述的稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法实现,其特征在于,所述稳态层流火焰面数据库的自动化求解装置包括:
获取模块,配置用于获取标量耗散率离散集合、初始点火火焰面解和熄火耗散率;
其中,获取初始点火火焰面解,具体包括以下步骤:
选取初始点火温度;
根据所述初始点火温度和所述火焰面方程,迭代求解点火火焰面解;
判断当前点火火焰面解满足第二预设条件时,获取当前点火温度;
判断所述当前点火温度大于熄火温度时,则当前点火温度对应的点火火焰面解为初始点火火焰面解;
处理模块,配置用于在所述标量耗散率离散集合中,选取与所述初始点火火焰面解对应的标量耗散率,作为初始耗散率;
以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合;
根据火焰面方程,迭代求解得到与所述第一离散子集合对应的第一火焰面解集合和与所述第二离散子集合对应的第二火焰面解集合;
判断所述第二火焰面解集合中的当前火焰面解对应的标量耗散率小于或者等于熄火耗散率时,合并所述第一火焰面解集合和所述第二火焰面解集合,得到层流火焰面解;
其中,以所述初始耗散率为分界,将所述标量耗散率离散集合划分为第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
选取分界标量耗散率;所述分界标量耗散率小于所述初始耗散率;
根据当前标量耗散率和所述分界标量耗散率、所述初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合;
并且,根据当前标量耗散率和所述分界标量耗散率、所述初始耗散率的关系,划分第一离散子集合和第二离散子集合,具体包括以下步骤:
判断当前标量耗散率小于或者等于所述分界标量耗散率时,当前标量耗散率按第一预设方式赋值,得到第一离散序列;
判断当前标量耗散率大于所述分界标量耗散率且小于或者等于所述初始耗散率时,当前标量耗散率按第二预设方式赋值,得到第二离散序列;
合并所述第一离散序列和所述第二离散序列,得到第一离散子集合;
判断当前标量耗散率大于所述初始耗散率时,当前标量耗散率按第三预设方式赋值,得到第二离散子集合。
7.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述的一种稳态层流火焰面数据库的自动化求解方法的步骤。
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