CN117786865A - 一种燃烧系统的设计方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种燃烧系统的设计方法、装置、设备及存储介质，通过创建初始仿真模型，根据目标滚流比，选择对初始仿真模型的结构调整模式，确定与所述目标滚流比对应的目标结构参数，使得最终得到的目标仿真模型能够达到所述目标滚流比对应的最佳燃烧效果。由于不同的发动机性能需求不同对应的滚流比不同，则可以选择适用于所述性能需求的目标滚流比的结构调整模式，对初始仿真模型对应的结构参数进行调整，得到对应的目标结构参数，使得以所述目标结构参数构建的燃烧系统能够满足性能需求，并提升燃烧系统的燃烧速率，降低气体损耗率。

Description

一种燃烧系统的设计方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本申请涉及发动机技术领域，更具体地说，涉及一种燃烧系统的设计方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

基于天然气的经济性和环保性等优点，天然气已成为内燃机常用的替代燃料。但是天然气的发火性能差，自燃温度高且燃烧速度慢，为加快天然气的燃烧速率，燃气发动机或内燃机的燃烧系统通常采用滚流气道与篷顶缸盖的组合，在压缩上止点附近维持大规模的滚流，大规模的滚流运动可以撕扯火核，将火核拉伸，加快火焰的传播。另外，大尺度的滚流可以破碎成小规模的涡流，是气缸内的湍流强度和湍流动能增加，提高火焰传播速率。

滚流在压缩上止点附近的滚流维持和滚流破碎两种状态对于加速火焰传播均有积极作用。并且滚流状态还与发动机的性能需求相关，对于高功率需求的发动机，需要更多的进气量，所以燃烧系统的起到需要较高的流通能力，即需要较高的流量系数，因此气道形成的滚流比与气道的流量系数近似成反比关系，因此对于追求高功率的发动机会对应设计低滚流燃烧系统。反之对于高热效率发动机进气量要求不高，可进一步提高滚流比，提高发动机热效率。目前对燃烧系统的设计无法针对发动机性能需求和燃烧速率进行精准设计，导致设计得到的发动机燃烧系统无法满足需求。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种燃烧系统的设计方法、装置、系统、设备及存储介质，用于解决目前燃烧系统燃烧速率低的问题。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种燃烧系统的设计方法，包括：

创建燃气发动机的燃烧系统的初始仿真模型；

获取所述燃烧系统的目标滚流比；

基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，所述结构调整模式用于调整所述初始仿真模型中的结构参数；

基于所述目标结构参数与所述初始仿真模型，确定所述燃烧系统的目标仿真模型。

可选的，所述基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，包括：

获取预设滚流比标准，确定所述目标滚流比是否属于第一标准，所述预设滚流比标准包括第一标准和第二标准；

如果是，基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数；

如果否，基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数。

可选的，所述初始仿真模型包括物理仿真模型和数学仿真模型，所述物理仿真模型的仿真结构与篷顶形燃烧系统的结构相同，所述篷顶形燃烧系统的结构包括篷顶缸盖，进气道、排气道、进气门、排气门，活塞和火花塞，所述数学仿真模型用于运行所述物理仿真模型得到仿真运行参数；

所述基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数，包括：

运行所述初始仿真模型，得到第一滚流破碎燃烧系统；

获取所述第一滚流破碎燃烧系统中所述火花塞的预设区域内的气体流速；

当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的活塞高度参数，直至所述第一滚流破碎燃烧系统的所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标活塞高度参数，所述活塞高度参数表示所述活塞的凹坑的最低点和最高点之间的垂直距离；

基于所述目标活塞高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流破碎燃烧系统；

获取所述第二滚流破碎燃烧系统中所述活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，所述滚流破碎参数至少包括缸内滚流比、缸内湍动能和缸内流场中的一个；

当所述滚流破碎参数不满足预设破碎条件时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流破碎燃烧系统中所述滚流破碎参数满足所述预设破碎条件，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数，所述挤流比参数为所述活塞的非凹坑平面与活塞顶面的面积比；

基于所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统；

获取所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布区域；

当所述分布区域不在第一预设动能区域时，调整活塞偏心量，直至所述第三滚流破碎燃烧系统的所述湍动能的所述分布区域在所述第一预设动能区域，得到目标活塞偏心量，所述活塞偏心量为所述活塞的凹坑中心位置与所述活塞中心位置之间的直线距离；

基于所述目标活塞高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞偏心量，确定所述初始仿真模型的目标结构参数。

可选的，所述基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数：

运行所述初始仿真模型，得到第一滚流维持燃烧系统；

获取所述第一滚流维持燃烧系统中活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流比参数；

当所述滚流比参数不满足预设滚流维持条件，调整与所述活塞对应的活塞凹坑高度参数，直至所述第一滚流维持燃烧系统中所述滚流比参数满足所述预设滚流维持条件，得到目标活塞凹坑高度参数，所述活塞凹坑高度参数为所述活塞的凹坑最低点与活塞顶面之间的垂直距离；

基于所述目标活塞凹坑高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流维持燃烧系统；

获取所述第二滚流维持燃烧系统中火花塞的预设区域内的气体流速；

当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流维持燃烧系统中所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数；

基于所述目标活塞凹坑高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流维持燃烧系统；

获取所述第三滚流维持燃烧系统中气缸内高湍动能的分布区域；

当所述分布区域不在第二预设动能区域时，调整与所述活塞对应的活塞角度参数，直至所述第三滚流维持燃烧系统的所述气缸内所述高湍动能的所述分布区域在所述第二预设动能区域，得到与所述活塞对应的目标活塞角度参数，所述活塞角度参数为所述活塞的凹坑斜面的切线与活塞顶面所在水平线之间的夹角；

基于所述目标活塞凹坑高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞角度参数，确定所述仿真模型的目标结构参数。

可选的，所述燃烧系统的设计方法还可以包括：

基于与所述活塞对应的所述目标挤流比参数，调整所述篷顶缸盖的挤流区面积，使得所述篷顶缸盖的挤流区面积与所述活塞的非凹坑平面面积相等。

一种燃烧系统的设计装置，包括：

模型创建单元，用于创建燃气发动机的燃烧系统的初始仿真模型；

滚流比获取单元，用于获取所述燃烧系统的目标滚流比；

参数调整单元，用于基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，所述结构调整模式用于调整所述初始仿真模型中的结构参数；

目标确定单元，用于基于所述目标结构参数与所述初始仿真模型，确定所述燃烧系统的目标仿真模型。

可选的，所述参数调整单元，包括：

标准对比子单元，用于获取预设滚流比标准，确定所述目标滚流比是否属于第一标准，所述预设滚流比标准包括第一标准和第二标准；

第一调整子单元，用于当所述标准对比子单元的对比结果为是时，基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数；

第二调整子单元，用于当所述标准对比子单元的对比结果为否时，基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数。

可选的，所述初始仿真模型包括物理仿真模型和数学仿真模型，所述物理仿真模型的仿真结构与篷顶形燃烧系统的结构相同，所述篷顶形燃烧系统的结构包括篷顶缸盖，进气道、排气道、进气门、排气门，活塞和火花塞，所述数学仿真模型用于运行所述物理仿真模型得到仿真运行参数；

所述第一调整子单元，包括：

破碎系统仿真第一子单元，用于运行所述初始仿真模型，得到第一滚流破碎燃烧系统；

流速获取第一子单元，用于获取所述第一滚流破碎燃烧系统中所述火花塞的预设区域内的气体流速；

活塞高度参数调整子单元，用于当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的活塞高度参数，直至所述第一滚流破碎燃烧系统的所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标活塞高度参数，所述活塞高度参数表示所述活塞的凹坑的最低点和最高点之间的垂直距离；

破碎系统仿真第二子单元，用于基于所述目标活塞高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流破碎燃烧系统；

滚流破碎参数获取子单元，用于获取所述第二滚流破碎燃烧系统中所述活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，所述滚流破碎参数至少包括缸内滚流比、缸内湍动能和缸内流场中的一个；

挤流比参数调整子单元，用于当所述滚流破碎参数不满足预设破碎条件时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流破碎燃烧系统中所述滚流破碎参数满足所述预设破碎条件，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数，所述挤流比参数为所述活塞的非凹坑平面与活塞顶面的面积比；

破碎系统仿真第三子单元，用于基于所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统；

分布区域获取子单元，用于获取所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布区域；

活塞偏心量调整子单元，用于当所述分布区域不在第一预设动能区域时，调整活塞偏心量，直至所述第三滚流破碎燃烧系统的所述湍动能的所述分布区域在所述第一预设动能区域，得到目标活塞偏心量，所述活塞偏心量为所述活塞的凹坑中心位置与所述活塞中心位置之间的直线距离；

目标结构参数确定子单元，用于基于所述目标活塞高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞偏心量，确定所述初始仿真模型的目标结构参数。

一种燃烧系统的设计设备，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现任一项所述燃烧系统的设计方法的各个步骤。

一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现任一项所述燃烧系统的设计方法的各个步骤。

从上述的技术方案可以看出，本申请可以通过创建仿真模型，根据目标滚流比，选择对仿真模型的结构调整模式，确定与所述目标滚流比对应的目标结构参数，使得最终得到的目标仿真模型能够达到所述目标滚利比，满足发动机相应的性能需求，同时使得燃烧系统能够达到最佳的燃烧效果。

本申请可以根据所述结构调整模式调整初始仿真模型中特定滚流状态对应的结构参数，由于不同的滚流比对应维持的特定滚流状态不同，则可以选择适用于目标滚流比的结构调整模式，对需要优化的特定滚流状态对应的结构参数进行调整，得到对应的目标结构参数，使得以所述目标结构参数构建的燃烧系统能够维持一种最优的特定滚流状态，满足与所述目标滚流比对应的性能需求，同时提升燃烧系统的燃烧速率，降低气体损耗率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种篷顶形燃烧系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种篷顶缸盖的投影示意图；

图3为本申请实施例提供的实现燃烧系统的设计方法的一种流程示意图；

图4为本申请实施例提供的第一结构调整模式的流程示意图；

图5为本申请实施例提供的第二结构调整模式的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种活塞参数示意图；

图7为本申请实施例提供的另一种活塞参数示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种活塞参数示意图；

图9为本申请实施例提供的活塞垂直投影示意图；

图10为本申请实施例提供的一种燃烧系统的设计装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的一种燃烧系统的设计设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例可以应用在开启发动机的燃烧系统的工艺制作流程之前，用于设计需要投入制作的燃烧系统实物对应的目标仿真模型。

本申请可以应用在燃气发动机的篷顶形燃烧系统的设计过程中，其中，参照图1，其示出了本申请实施例提供的一种篷顶形燃烧系统的结构示意图，篷顶形燃烧系统可以包括：篷顶缸盖、进气道、排气道、进气门、排气门、气缸、活塞和火花塞等结构，进气门与进气道对应配置，排气道与排气门对应配置。箭头A所指方向为缸内气流运动方向，在图1中只作为示例，并不指代气缸内气流方向只能是顺时针方向。其中，篷顶缸盖上存在两个进气道和两个排气道，并且两两对称布置在篷顶缸盖上，如图2所示的本申请实施例提供的一种篷顶缸盖的投影示意图，两个进气门或排气门上下对称，排气门和进气门左右对称。

在上述篷顶形燃烧系统的进气过程中会形成绕垂直于气缸轴线垂直线旋转的有组织的空气旋流，即滚流。在燃烧系统内，维持大规模的滚流可以加快火焰的传播，提升燃烧系统内的燃烧速率，进而提升发动机的热效率。但是在燃烧系统的活塞压缩过程的后期，滚流会受到上行活塞的挤压破碎成小规模的涡流或紊流，使缸内湍流强度和湍流动能增加，燃烧系统的进气量进而增加，进而满足发动机高功率的性能需求，并且还可以提高缸内火焰的传播速率。在本申请实施例中，上述滚流的两种特定状态可以确定为滚流维持和滚流破碎。

不同的滚流比能够满足发动机不同的性能需求，但是由于湍动能耗散速度较快，在燃烧系统内无法同时维持上述两种特定状态，本申请实施例通过对燃烧系统仿真模型的特定滚流状态对应的结构参数进行调整，使得燃烧系统内最大限度得维度特定状态，满足性能需求并提高燃烧系统的燃烧速率。

参照图3，其示出了本申请实施例提供的实现燃烧系统的设计方法的一种流程示意图，其中，具体设计流程可以包括：

步骤S110，创建燃气发动机的燃烧系统的初始仿真模型。

在本申请实施例中，可以创建与图1示出的篷顶形燃烧系统对应的仿真模型，所述仿真模型可以包括物理仿真模型和数学仿真模型；其中物理仿真模型与图1示出的篷顶形燃烧系统的物理结构相同，数学仿真模型用于在所述物理仿真模型运行时，计算该物理仿真模型中的各类运行参数，所述运行参数可以包括滚流比、缸压等能够体现燃烧系统运行状态的参数。

为保证初始仿真模型运行过程中数据的准确性，可以在针对初始仿真模型进行设计之前，根据燃烧系统实体的实体运行数据与初始仿真模型的仿真运行数据进行比对，是否存在误差，如果仿真运行数据与实际运行数据之间存在较大误差，可以对初始仿真模型中各个结构参数进行调整，或仿真软件的网格参数等进行设置，直至再次运行初始仿真模型得到的仿真运行数据与实体运行数据之间的误差达到阈值范围。

步骤S120，获取所述燃烧系统的目标滚流比。

如果所述仿真模型存在对应参照的燃烧系统实体，则可以将所述燃烧系统实体的实际滚流比作为目标滚流比，在调整仿真模型时，基于所述目标滚流比确定对应的结构调整模式。

如果所述仿真模型为没有参照实物的燃烧系统，在创建模型时，可以自定义滚流比，在创建初始仿真模型时，基于自定义滚流比确定燃烧系统的机构、进气条件等影响滚流比的模型结构，使得初始仿真模型在运行时可以达到自定义滚流比。

步骤S130，基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数。

步骤S140，基于所述目标结构参数与所述初始仿真模型，确定所述燃烧系统的目标仿真模型。

其中，所述结构调整模式用于调整所述初始仿真模型中特定滚流状态对应的结构参数。在本申请实施例中，所述特定滚流状态包括滚流维持和滚流破碎。但是在燃烧系统的实际运行过程中，只能维持一种特定滚流状态，因此本申请实施例为满足发动机的性能需求，提高燃烧系统的燃烧速率，可以根据性能需求确定燃烧系统的目标滚流比，如果所述性能需求为高功率，则目标滚流比可以设定为低滚流比；如果所述性能需求为高热效率，则目标滚流比可以设定为高滚流比，而每一种滚流比对应的滚流状态都会对燃烧系统的燃烧速率产生积极作用。

滚流比不同的燃烧系统能够维持的特定滚流状态不同，在本申请实施例中，可以根据滚流比的数值大小划分为高滚流比和低滚流比。低滚流比的燃烧系统，对于低滚流比的燃烧系统的结构调整模式可以在压缩上止点附近尽力维持滚流特征，依靠流体的宏观流失加快火焰传播，进而增加气道的进气量，提高发动机的功率。而对于高滚流比的燃烧系统的结构调整模式可以在压缩上止点附近尽量维持滚流破碎特征，依靠高强度的湍流强度和湍流动能，提升燃烧系统的燃烧速率，提高发动机的热效率。

在本申请实施例中，结构调整模式可以包括：运行初始仿真模型并接收输出的仿真评价数据，其中仿真评价数据可以包括滚流状态数据，例如滚流维持状态参数、滚流破碎状态参数等，基于滚流状态数据确定需要调整的能够优化滚流状态的结构参数。在对应调整结构参数后，重新运行初始仿真模型并输出的更新的仿真评价数据，当所述更新的仿真评价数据满足预设的评价标准，可以将对应调整后的结构参数确定为目标结构参数；如果所述更新的仿真评价数据不满足预设的评价标准，则需要重新调整结构参数，直至得到的仿真评价数据满足预设的评价标准。

可以理解的是，影响特定滚流状态的燃烧系统的结构参数可以包括活塞参数、挤流比参数等多种燃烧系统结构参数，结构调整模式中可以同时或者以调整优先级（或自定义先后顺序）调整不同的结构参数，而不同结构参数对应的仿真评价数据以及评价标准也不相同，在执行步骤S130的过程中，可能需要多次运行仿真模型并获取仿真评价数据，同时对比不同的评价标准调整不同的结构参数。需要说明的是，优化仿真模型的燃烧速率，需要调整的结构参数不仅限于本申请实施例限定的结构参数，可以根据燃烧系统的自身特定结构确定。

基于能够使得所述初始仿真模型能够满足预设的评价标准的结构参数，完成对燃烧系统的设计，以所述结构参数作为目标结构参数，设定初始仿真模型得到目标仿真模型，后续服务端可以基于所述目标仿真模型，确定燃烧系统的研发参数，所述研发参数可以用于支撑燃气发动机的燃烧系统的制造流程。

综上所述，本申请实施例可以通过创建仿真模型，根据目标滚流比选择仿真模型适用的结构调整模式，确定与所述目标滚流比对应的目标结构参数，使得最终得到的目标仿真模型能够达到所述目标滚利比对应的最佳的燃烧效果。

本申请可以根据所述结构调整模式调整初始仿真模型中特定滚流状态对应的结构参数，由于不同的滚流比对应维持的特定滚流状态不同，则可以选择适用于目标滚流比的结构调整模式，对需要优化的特定滚流状态对应的结构参数进行调整，得到对应的目标结构参数，使得以所述目标结构参数构建的燃烧系统能够维持一种最优的特定滚流状态，满足发动机的性能需求，提升燃烧系统的燃烧速率，降低气体损耗率。

接下来，参考以下实施例对上述燃烧系统的设计方法进行详细介绍。

上文介绍了本申请实施例设计燃烧系统的过程需要依靠与燃烧系统对应的初始仿真模型，另外为了初始仿真模型能够真实模拟燃烧系统的使用或运行过程，在创建初始仿真模型时，需要参照燃烧系统实物以及实物数据进行建模。

在本申请实施例中，可以在原有的燃烧系统实体的实体结构参数和实体运行参数的基础上搭建仿真模型，进一步运行仿真模型。其中，所述仿真模型包括物理仿真模型和数学仿真模型，所述物理仿真模型的仿真结构与篷顶形燃烧系统的结构相同，则所述物理仿真模型包括篷顶缸盖，进气道、排气道、进气门、排气门，活塞和火花塞等硬件结构，所述数学仿真模型用于运行所述物理仿真模型得到仿真运行参数，基于此得到所述初始仿真模型对应的仿真运行参数。

运行上述创建得到的仿真模型，获取与所述仿真模型对应的缸压、放热率、滚流比等仿真运行参数，将所述仿真运行参数与实体运行参数进行对标，如果仿真运行参数和所述实体运行参数之间的标定误差超过了预设的误差范围，可以对仿真模型的仿真结构的参数以及网格进行调整，直至仿真运行参数和所述实体运行参数之间的标定误差满足预设的误差范围限定值，基于调整结果，确定初始仿真模型。

另外，还可以将满足预设的误差范围限定值的仿真结构的参数设置、网格设置等形成仿真建模规范，以便于后续其他机型的进气系统仿真选型。

进一步地，基于初始仿真模型以及目标滚流比确定对应的结构调整模式，调整所述初始仿真模型，使得所述初始仿真模型能够维持大规模的特定滚流状态，提高缸内的燃烧速率。

其中，在本申请实施例中，对结构调整模式的选择可以根据初始仿真模型的滚流比进行确定，具体地确定过程可以包括：获取预设滚流比标准，确定所述目标滚流比是否属于第一标准，所述预设滚流比标准包括第一标准和第二标准；如果是，基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数；如果否，基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数。

具体地，首先需要确定所述目标滚流比属于高滚流比还是低滚流比，即属于第一标准还是第二标准。在本申请实施例中，可以提前预设滚流比标准包括第一标准和第二标准，如：第一标准指高滚流比在3~6范围值内，第二标准指低滚流比在1.5~3范围值内，基于此，确定目标滚流比所属标准范围。

基于上文的描述，不同的滚流比对应维持的特定滚流状态不同，则当所述目标滚流比为第一标准，即属于高滚流比时，对应的第一结构调整模式用于调整结构参数以维持燃烧系统中的滚流破碎状态。当所述目标滚流比为第二标准，即属于低滚流比时，对应的第二结构调整模型用于调整结构参数以维持炭烧系统中的滚流维持状态，基于此维持燃烧系统内大规模的宏观流动，提高燃烧系统的燃烧速率。

进一步地，针对所述第一结构调整模式进行说明，具体调整流程可以包括：运行所述初始仿真模型，得到第一滚流破碎燃烧系统；如果是，获取所述第一滚流破碎燃烧系统中所述火花塞的预设区域内的气体流速；当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的活塞高度参数，直至所述第一滚流破碎燃烧系统的所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标活塞高度参数，所述活塞高度参数表示所述活塞的凹坑的最低点和最高点之间的垂直距离；

基于所述目标活塞高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流破碎燃烧系统；获取所述第二滚流破碎燃烧系统中所述活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，所述滚流破碎参数至少包括缸内滚流比、缸内湍动能和缸内流场中的一个；当所述滚流破碎参数不满足预设破碎条件时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流破碎燃烧系统中所述滚流破碎参数满足所述预设破碎条件，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数，所述挤流比参数为所述活塞的非凹坑平面与活塞顶面的面积比；

基于所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统；获取所述第二滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布区域；当所述分布区域不在气当所述分布区域不在第一预设动能区域时，调整活塞偏心量，直至所述第三滚流破碎燃烧系统的所述湍动能的所述分布区域在所述第一预设动能区域，得到目标活塞偏心量，所述活塞偏心量为所述活塞的凹坑中心位置与所述活塞中心位置之间的距离；

基于所述目标活塞高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞偏心量，确定所述初始仿真模型的目标结构参数。

参照图4所示的本申请实施例提供的第一结构调整模式的流程示意图，首先，需要构建滚流破碎燃烧系统，即运行目标滚流比下的初始仿真模型，仿真得到第一滚流破碎燃烧系统。

其次，获取第一滚流破碎燃烧系统的火花塞电极附近的气体流速，并判断所述气体流速是否符合预设流速阈值。由于高滚流比发动机缸本身滚流比较高，随着活塞压缩过程进行，活塞向上止点移动，滚流不断耗散，但是残余的滚流易染很强，气体在火花塞附近流速过高，发动机缸内可能会出现失火现象，影响燃烧系统的安全性。将所述气体流速控制在预设流速阈值内，降低燃烧系统失火的概率。

其中，火花塞电极附近即对应预设区域，可以自定义预设区域用于检测对应的气体流速。用于对比气体流速的预设流速阈值可以根据对燃烧系统以往产生失火现象的气体流速确定一个预设流速阈值，在本申请实施例中，将预设流速阈值确定为30m/s，当所述气体流速超过30m/s，调整对应的活塞高度参数G。参照图6示出的本申请实施例提供的一种活塞参数示意图，其中，活塞高度参数G为活塞的凹坑的最低点和凹坑的最高点之间的垂直距离。

如果所述气体流速过高，不满足预设流速阈值，则可以对应增大活塞高度参数G，降低火花塞电极附近的气体流速，直至调整得到能够使火花塞电极附近的气体流速满足预设流速阈值的目标活塞高度参数。

进一步地，以目标活塞高度参数调整对应的初始仿真模型并运行，得到第二滚流破碎燃烧系统，获取第二滚流破碎燃烧系统在活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，通过所述滚流破碎参数可以反映当前滚流的破碎状态，基于此判断当前滚流破碎参数是否满足预设滚流破碎条件。在本申请实施例中，所述预设上止点区域可以为压缩上止点的前20°区域。

在本申请实施例中，滚流破碎参数可以为缸内滚流比、缸内湍动能以及缸内流场，其中滚流破碎参数在数据上的表示可以反映滚流破碎情况，当滚流破碎时，滚流比会明显下降，缸内其他动能会转化成缸内湍动能，缸内湍动能明显增强等等。基于此，根据对应参照的滚流破碎参数自定义一个预设滚流破碎条件，例如，所述滚流破碎参数选用滚流比，当第二滚流破碎燃烧系统的滚流比下降到某一阈值时，确定当前缸内的滚流破碎不理想，则将滚流破碎条件确定为滚流破碎参数低于所述阈值。

基于此，如果判定当前第二滚流破碎燃烧系统的滚流破碎参数不满足滚流破碎条件，即滚流破碎不理想，则可以对应调整挤流比参数S。参照图6，挤流比参数S为挤流区面积s1和活塞顶面面积s2的比值，参照如图9所示的活塞垂直投影示意图更容易理解，阴影部分即为挤流区面积s1，活塞顶面面积为以半径为R的大圆面积为s2，图9活塞中的凹坑的投影并不关于活塞的中心轴线对称，s2为一个不规范的“圆环面积”，如果活塞中凹坑投影关于活塞的中心轴线对称，则s2为一个规范的圆环面积。当破碎不理想时，对应增大挤流参数S，即增大挤流区面积s1，直至调整得到能够使第二滚流破碎燃烧系统在活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数满足预设滚流破碎条件的目标挤流比参数。

进一步，以所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统。获取所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布情况，得到分布区域。在本申请实施例中，参照图2，第一预设动能分布区域可以为除挤气区域（即挤气区域A和挤气区域B）外，火花塞的外围区域，所述外围区域可以自定义设置范围，如以火花塞为圆心直径为A的区域范围。

如果所述湍动能未分布在预设动能分布区域内，则调整活塞的偏心量，直至调整得到能够使所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能分布在第一预设区域的目标活塞偏心量。其中，关于活塞偏心量a可以参照图8示出的活塞参数示意图以及图9示出了活塞垂直投影示意图，图9中的凹坑垂直投影和活塞垂直投影为图8示出的活塞和凹坑的垂直投影，两个投影的圆心分别对应图9中凹坑中心点和活塞中心点。所述活塞偏心量a指两个中心点之间的直线距离，凹坑中心点可以是以活塞中心点为原点的三维坐标轴的预设范围内的任一坐标点，与活塞中心点重合或不重合。

基于此，得到能够使得仿真模型在目标滚流比下维持滚流破碎状态的目标结构参数，即目标活塞高度参数、目标挤流比参数和目标活塞偏心量。

另外，如果所述目标滚流比在第二标准规定的低滚流比范围内，则可以参照图5示出的本申请实施例提供的第二结构调整模式的流程示意图，调整初始仿真模型的结构参数。具体地，第二结构调整模式可以包括：

运行所述初始仿真模型，得到第一滚流维持燃烧系统；获取所述第一滚流维持燃烧系统中活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流比参数；当所述滚流比参数不满足预设滚流维持条件，调整与所述活塞对应的活塞凹坑高度参数，直至所述第一滚流维持燃烧系统中所述滚流比参数满足所述预设滚流维持条件，得到目标活塞凹坑高度参数，所述活塞凹坑高度参数为所述活塞的凹坑最低点与活塞顶面之间的垂直距离；

基于所述目标活塞凹坑高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流维持燃烧系统；获取所述第二滚流维持燃烧系统中火花塞的预设区域内的气体流速；当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流维持燃烧系统中所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数；

基于所述目标活塞凹坑高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流维持燃烧系统；获取所述第三滚流维持燃烧系统中气缸内高湍动能的分布区域；当所述分布区域不在第二预设动能区域时，调整与所述活塞对应的活塞角度参数，直至所述第三滚流维持燃烧系统的所述气缸内所述高湍动能的所述分布区域在所述第二预设动能区域，得到与所述活塞对应的目标活塞角度参数，所述活塞角度参数为所述活塞的凹坑斜面的切线与活塞顶面所在水平线之间的夹角；

基于所述目标活塞凹坑高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞角度参数，确定所述仿真模型的目标结构参数。

具体地，参照图5进行说明，通过运行初始仿真模型，获取压缩上止点附近滚流的维持状态，在本申请实施例中，反映滚流维持状态的参数为滚流比参数，即滚流比，在图5中也可称作滚流破碎参数。所述预设滚流维持条件可以设定为滚流比参数的阈值条件，即预设破碎条件，在本申请实施例中，如果所述滚流比不满足上述预设破碎条件，则对应增大活塞凹坑高度参数H，直至第一滚流维持燃烧系统的滚流比参数满足预设破碎条件，确定对应的目标活塞凹坑高度参数。参照图7所示的另一种活塞参数示意图，活塞凹坑高度参数H指活塞的凹坑的最低点与活塞顶面的垂直距离。另外，图7中s1、s2分别所指代的含义与图6中s1、s2分别所指代含义相同，s1为活塞的非凹坑平面面积，s2为活塞顶面面积。

基于所述目标活塞凹坑高度参数对初始仿真模型进行仿真，得到第二滚流维持燃烧系统。获取第二滚流维持燃烧系统中火花塞的预设区域内的气体流速，并对应调整活塞的挤流比参数S，得到目标挤流比参数。具体调整所述挤流比参数S的过程可以参照上文的描述，在此不再赘述。

另外，在调整所述挤流比参数S时，可以同时基于挤流比参数S对应调整如图1中的缸盖上挤流区域的面积，最终使缸盖的挤流区面积与所述活塞的非凹坑平面面积（即图6或图7中的s1）相等。

进一步地，基于所述目标活塞凹坑高度参数和所述目标挤流比参数，对初始仿真模型进行仿真，得到第三滚流维持燃烧系统。获取所述第三滚流燃烧系统中气缸湍动能分布区域，确定所述分布区域是否在第二预设动能区域。在本申请实施例中，第二预设动能区域为排气侧区域，参照图2，所述排气侧区域为中间垂直虚线的左侧，即两个排气门所在的一侧。

如果所述湍动能并未分布在排气侧区域，则对应调整活塞角度参数，随着活塞角度参数的减小，湍动能向排气侧偏移，直至所述第三滚流维持燃烧系统的湍动能分布在排气侧，得到目标活塞角度参数。其中所述活塞角度参数可以参照图7进行理解，所述活塞角度参数α为指活塞的凹坑斜面的切线与活塞顶面所在水平线之间的夹角。

基于此，得到能够使得仿真模型在目标滚流比下维持滚流维持状态的目标结构参数，即目标活塞凹坑高度参数、目标挤流比参数和目标活塞角度参数。

基于以上与目标滚流比对应的目标结构参数，调整初始仿真模型，使所述仿真模型以所述目标结构参数进行调整，得到目标仿真模型，完成对燃烧系统的设计。

具体可以参照以下应用示例对应理解上述的燃烧系统的设计方法，在该示例中，本方法可以应用在对现有燃气发动机的燃烧系统的优化过程中。因此，可以基于现有的燃气发动机的燃烧系统实物结构和实物参数，创建对应的初始仿真模型。

并根据燃烧系统实物的滚流比确定与初始仿真模型对应的结构调整模式，假设所述滚流比为1.7，则属于低滚流比，选择图5对应的第二结构调整模式，按照流程执行顺序，依次调整活塞凹坑参数H、挤流比参数S和活塞角度参数α，确定目标活塞凹坑参数、目标挤流比参数和目标活塞角度参数。基于以上目标结构参数，调整初始仿真模型得到目标仿真模型。至此完成对与现有燃气发动机的燃烧系统实体对应的初始仿真模型的优化，得到目标仿真模型。

后续可以基于目标仿真模型输出燃烧系统的研发参数，研发人员可以基于所述研发参数，确定生产制造的燃烧系统的实体参数。

下面对本申请实施例提供的燃烧系统的设计装置进行描述，下文描述的燃烧系统的设计装置与上文描述的燃烧系统的设计方法可相互对应参照。

首先，结合图10，对应用于服务端的燃烧系统的设计装置进行介绍，如图9所示，该燃烧系统的设计装置可以包括：

模型创建单元100，用于创建燃气发动机的燃烧系统的初始仿真模型；

滚流比获取单元200，用于获取所述燃烧系统的目标滚流比；

参数调整单元300，用于基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，所述结构调整模式用于调整所述初始仿真模型中的结构参数；

目标确定单元400，用于基于所述目标结构参数与所述初始仿真模型，确定所述燃烧系统的目标仿真模型。

综上所述，本申请实施例可以通过创建仿真模型，根据目标滚流比，选择对仿真模型的结构调整策略，确定与所述目标滚流比对应的目标结构参数，使得最终得到的目标仿真模型能够达到所述目标滚利比对应的最佳的燃烧效果。

本申请实施例可以根据所述结构调整策略调整初始仿真模型中特定滚流状态对应的结构参数，由于不同的滚流比对应维持的特定滚流状态不同，则可以选择适用于目标滚流比的结构调整策略，对需要优化的特定滚流状态对应的结构参数进行调整，得到对应的目标结构参数，使得以所述目标结构参数构建的燃烧系统能够维持一种最优的特定滚流状态，满足与所述目标滚流比对应的性能需求，同时提升燃烧系统的燃烧速率，降低气体损耗率。

可选的，所述参数调整单元300，可以包括：

标准对比子单元，用于获取预设滚流比标准，确定所述目标滚流比是否属于第一标准，所述预设滚流比标准包括第一标准和第二标准；

第一调整子单元，用于当所述标准对比子单元的对比结果为是时，基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数；

第二调整子单元，用于当所述标准对比子单元的对比结果为否时，基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数。

可选的，所述初始仿真模型包括物理仿真模型和数学仿真模型，所述物理仿真模型的仿真结构与篷顶形燃烧系统的结构相同，所述篷顶形燃烧系统的结构包括篷顶缸盖，进气道、排气道、进气门、排气门，活塞和火花塞，所述数学仿真模型用于运行所述物理仿真模型得到仿真运行参数；

所述第一调整子单元，包括：

破碎系统仿真第一子单元，用于运行所述初始仿真模型，得到第一滚流破碎燃烧系统；

流速获取第一子单元，用于获取所述第一滚流破碎燃烧系统中所述火花塞的预设区域内的气体流速；

活塞高度参数调整子单元，用于当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的活塞高度参数，直至所述第一滚流破碎燃烧系统的所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标活塞高度参数，所述活塞高度参数表示所述活塞的凹坑的最低点和最高点之间的垂直距离；

破碎系统仿真第二子单元，用于基于所述目标活塞高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流破碎燃烧系统；

滚流破碎参数获取子单元，用于获取所述第二滚流破碎燃烧系统中所述活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，所述滚流破碎参数至少包括缸内滚流比、缸内湍动能和缸内流场中的一个；

挤流比参数调整子单元，用于当所述滚流破碎参数不满足预设破碎条件时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流破碎燃烧系统中所述滚流破碎参数满足所述预设破碎条件，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数，所述挤流比参数为所述活塞的非凹坑平面与活塞顶面的面积比；

破碎系统仿真第三子单元，用于基于所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统；

分布区域获取子单元，用于获取所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布区域；

活塞偏心量调整子单元，用于当所述分布区域不在第一预设动能区域时，调整活塞偏心量，直至所述第三滚流破碎燃烧系统的所述湍动能的所述分布区域在所述第一预设动能区域，得到目标活塞偏心量，所述活塞偏心量为所述活塞的凹坑中心位置与所述活塞中心位置之间的距离；

目标结构参数确定子单元，用于基于所述目标活塞高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞偏心量，确定所述初始仿真模型的目标结构参数。

可选的，所述第二调整子单元，包括：

维持系统仿真第一子单元，用于运行所述初始仿真模型，得到第一滚流维持燃烧系统；

滚流比获取子单元，用于获取所述第一滚流维持燃烧系统中活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流比参数；

活塞凹坑高度参数调整子单元，用于当所述滚流比参数不满足预设滚流维持条件，调整与所述活塞对应的活塞凹坑高度参数，直至所述第一滚流维持燃烧系统中所述滚流比参数满足所述预设滚流维持条件，得到目标活塞凹坑高度参数，所述活塞凹坑高度参数为所述活塞的凹坑最低点与活塞顶面之间的垂直距离；

维持系统仿真第二子单元，用于基于所述目标活塞凹坑高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流维持燃烧系统；

流速获取第二子单元，用于获取所述第二滚流维持燃烧系统中火花塞的预设区域内的气体流速；

挤流比参数调整子单元，用于当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流维持燃烧系统中所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数；

维持系统仿真第三子单元，用于基于所述目标活塞凹坑高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流维持燃烧系统；

动能分布获取子单元，用于获取所述第三滚流维持燃烧系统中气缸内高湍动能的分布区域；

活塞角度参数调整子单元，用于当所述分布区域不在第二预设动能区域时，调整与所述活塞对应的活塞角度参数，直至所述第三滚流维持燃烧系统的所述气缸内所述高湍动能的所述分布区域在所述第二预设动能区域，得到与所述活塞对应的目标活塞角度参数，所述活塞角度参数为所述活塞的凹坑斜面的切线与活塞顶面所在水平线之间的夹角；

目标结构参数获取子单元，用于基于所述目标活塞凹坑高度参数、所述目标活塞挤流比参数和所述目标活塞角度参数，确定所述仿真模型的目标结构参数。

可选的，上述装置还可以包括：

缸盖调整单元，用于基于与所述活塞对应的所述目标挤流比参数，调整所述篷顶缸盖的挤流区面积，使得所述缸盖的挤流区面积与所述活塞的非凹坑平面面积相等。

本申请实施例提供的燃烧系统的设计装置可应用于燃烧系统的设计设备。

图11示出了燃烧系统的设计设备的结构示意图，参照图11，燃烧系统的设计设备的结构可以包括：至少一个处理器10，至少一个存储器20，和至少一个通信总线30至少一个通信接口40。

在本申请实施例中，处理器10、存储器20、通信总线30、通信接口40的数量为至少一个，且处理器10、存储器20、通信接口40通过通信总线30完成相互间的通信。

处理器10可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC（ApplicationSpecific Integrated Circuit），或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等。

存储器20可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器（non-volatilememory）等，例如至少一个磁盘存储器。

其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，所述程序用于实现前述燃烧系统的设计方案中的各个处理流程。

本申请实施例还提供一种存储介质，该存储介质可存储有适于处理器执行的程序，所述程序用于实现前述燃烧系统的设计方案中的各个处理流程。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种燃烧系统的设计方法，其特征在于，包括：

创建燃气发动机的燃烧系统的初始仿真模型；

获取所述燃烧系统的目标滚流比；

基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，所述结构调整模式用于调整所述初始仿真模型中的结构参数；

基于所述目标结构参数与所述初始仿真模型，确定所述燃烧系统的目标仿真模型。

2.根据权利要求1所述的燃烧系统的设计方法，其特征在于，所述基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，包括：

获取预设滚流比标准，确定所述目标滚流比是否属于第一标准，所述预设滚流比标准包括第一标准和第二标准；

如果是，基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数；

如果否，基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数。

3.根据权利要求2所述的燃烧系统的设计方法，其特征在于，所述初始仿真模型包括物理仿真模型和数学仿真模型，所述物理仿真模型的仿真结构与篷顶形燃烧系统的结构相同，所述篷顶形燃烧系统的结构包括篷顶缸盖，进气道、排气道、进气门、排气门，活塞和火花塞，所述数学仿真模型用于运行所述物理仿真模型得到仿真运行参数；

所述基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数，包括：

运行所述初始仿真模型，得到第一滚流破碎燃烧系统；

获取所述第一滚流破碎燃烧系统中所述火花塞的预设区域内的气体流速；

当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的活塞高度参数，直至所述第一滚流破碎燃烧系统的所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标活塞高度参数，所述活塞高度参数表示所述活塞的凹坑的最低点和最高点之间的垂直距离；

基于所述目标活塞高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流破碎燃烧系统；

获取所述第二滚流破碎燃烧系统中所述活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，所述滚流破碎参数至少包括缸内滚流比、缸内湍动能和缸内流场中的一个；

当所述滚流破碎参数不满足预设破碎条件时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流破碎燃烧系统中所述滚流破碎参数满足所述预设破碎条件，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数，所述挤流比参数为所述活塞的非凹坑平面与活塞顶面的面积比；

基于所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统；

获取所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布区域；

当所述分布区域不在第一预设动能区域时，调整活塞偏心量，直至所述第三滚流破碎燃烧系统的所述湍动能的所述分布区域在所述第一预设动能区域，得到目标活塞偏心量，所述活塞偏心量为所述活塞的凹坑中心位置与所述活塞中心位置之间的直线距离；

基于所述目标活塞高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞偏心量，确定所述初始仿真模型的目标结构参数。

4.根据权利要求2所述的燃烧系统的设计方法，其特征在于，所述基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数，包括：

运行所述初始仿真模型，得到第一滚流维持燃烧系统；

获取所述第一滚流维持燃烧系统中活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流比参数；

当所述滚流比参数不满足预设滚流维持条件，调整与所述活塞对应的活塞凹坑高度参数，直至所述第一滚流维持燃烧系统中所述滚流比参数满足所述预设滚流维持条件，得到目标活塞凹坑高度参数，所述活塞凹坑高度参数为所述活塞的凹坑最低点与活塞顶面之间的垂直距离；

基于所述目标活塞凹坑高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流维持燃烧系统；

获取所述第二滚流维持燃烧系统中火花塞的预设区域内的气体流速；

当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流维持燃烧系统中所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数；

基于所述目标活塞凹坑高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流维持燃烧系统；

获取所述第三滚流维持燃烧系统中气缸内高湍动能的分布区域；

当所述分布区域不在第二预设动能区域时，调整与所述活塞对应的活塞角度参数，直至所述第三滚流维持燃烧系统的所述气缸内所述高湍动能的所述分布区域在所述第二预设动能区域，得到与所述活塞对应的目标活塞角度参数，所述活塞角度参数为所述活塞的凹坑斜面的切线与活塞顶面所在水平线之间的夹角；

基于所述目标活塞凹坑高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞角度参数，确定所述仿真模型的目标结构参数。

5.根据权利要求3所述的燃烧系统的设计方法，其特征在于，还包括：

基于与所述活塞对应的所述目标挤流比参数，调整所述篷顶缸盖的挤流区面积，使得所述篷顶缸盖的挤流区面积与所述活塞的非凹坑平面面积相等。

6.一种燃烧系统的设计装置，其特征在于，包括：

模型创建单元，用于创建燃气发动机的燃烧系统的初始仿真模型；

滚流比获取单元，用于获取所述燃烧系统的目标滚流比；

参数调整单元，用于基于所述目标滚流比对应的结构调整模式，确定所述初始仿真模型对应的目标结构参数，所述结构调整模式用于调整所述初始仿真模型中的结构参数；

目标确定单元，用于基于所述目标结构参数与所述初始仿真模型，确定所述燃烧系统的目标仿真模型。

7.根据权利要求6所述的燃烧系统的设计装置，其特征在于，所述参数调整单元，包括：

标准对比子单元，用于获取预设滚流比标准，确定所述目标滚流比是否属于第一标准，所述预设滚流比标准包括第一标准和第二标准；

第一调整子单元，用于当所述标准对比子单元的对比结果为是时，基于所述第一标准对应的第一结构调整模式，对所述初始仿真模型中的结构参数进行调整，得到目标结构参数；

第二调整子单元，用于当所述标准对比子单元的对比结果为否时，基于所述第二标准对应的第二结构调整模式，对所述初始仿真模型中的所述结构参数进行调整，得到目标结构参数。

8.根据权利要求7所述的燃烧系统的设计装置，其特征在于，所述初始仿真模型包括物理仿真模型和数学仿真模型，所述物理仿真模型的仿真结构与篷顶形燃烧系统的结构相同，所述篷顶形燃烧系统的结构包括篷顶缸盖，进气道、排气道、进气门、排气门，活塞和火花塞，所述数学仿真模型用于运行所述物理仿真模型得到仿真运行参数；

所述第一调整子单元，包括：

破碎系统仿真第一子单元，用于运行所述初始仿真模型，得到第一滚流破碎燃烧系统；

流速获取第一子单元，用于获取所述第一滚流破碎燃烧系统中所述火花塞的预设区域内的气体流速；

活塞高度参数调整子单元，用于当所述气体流速不满足预设流速阈值时，调整与所述活塞对应的活塞高度参数，直至所述第一滚流破碎燃烧系统的所述气体流速满足所述预设流速阈值，得到与所述活塞对应的目标活塞高度参数，所述活塞高度参数表示所述活塞的凹坑的最低点和最高点之间的垂直距离；

破碎系统仿真第二子单元，用于基于所述目标活塞高度参数运行所述初始仿真模型，得到第二滚流破碎燃烧系统；

滚流破碎参数获取子单元，用于获取所述第二滚流破碎燃烧系统中所述活塞的压缩上止点的预设上止点区域的滚流破碎参数，所述滚流破碎参数至少包括缸内滚流比、缸内湍动能和缸内流场中的一个；

挤流比参数调整子单元，用于当所述滚流破碎参数不满足预设破碎条件时，调整与所述活塞对应的挤流比参数，直至所述第二滚流破碎燃烧系统中所述滚流破碎参数满足所述预设破碎条件，得到与所述活塞对应的目标挤流比参数，所述挤流比参数为所述活塞的非凹坑平面与活塞顶面的面积比；

破碎系统仿真第三子单元，用于基于所述目标活塞高度参数和所述目标挤流比参数，运行所述初始仿真模型，得到第三滚流破碎燃烧系统；

分布区域获取子单元，用于获取所述第三滚流破碎燃烧系统中气缸内湍动能的分布区域；

活塞偏心量调整子单元，用于当所述分布区域不在第一预设动能区域时，调整活塞偏心量，直至所述第三滚流破碎燃烧系统的所述湍动能的所述分布区域在所述第一预设动能区域，得到目标活塞偏心量，所述活塞偏心量为所述活塞的凹坑中心位置与所述活塞中心位置之间的直线距离；

目标结构参数确定子单元，用于基于所述目标活塞高度参数、所述目标挤流比参数和所述目标活塞偏心量，确定所述初始仿真模型的目标结构参数。

9.一种燃烧系统的设计设备，其特征在于，包括存储器和处理器；

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1-7任一项所述燃烧系统的设计方法的各个步骤。

10.一种存储介质，其上存储有计算机程序，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1-7任一项所述燃烧系统的设计方法的各个步骤。