本發(fā)明涉及流體分析技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法及裝置。
背景技術(shù):
在航空航天器正常工作過程中,航空航天推進(jìn)劑會經(jīng)歷加熱的過程,這使得推進(jìn)劑的溫度由常溫升高至較高的溫度,當(dāng)溫度超過其發(fā)生裂解反應(yīng)的溫度時,推進(jìn)劑會發(fā)生裂解反應(yīng)。裂解反應(yīng)是一種復(fù)雜的僅發(fā)生在高溫的反應(yīng),使得大分子組分裂解成復(fù)雜的小分子組分,同時由于裂解反應(yīng)吸熱會發(fā)生內(nèi)能的減少。伴隨著裂解反應(yīng)的進(jìn)行,推進(jìn)劑的流動換熱也會受到重要的影響。
然而,現(xiàn)有軟件可對不同物質(zhì)的裂解過程進(jìn)行計算,但其是將推進(jìn)劑發(fā)生裂解反應(yīng)后產(chǎn)生的各個組分的物性分別進(jìn)行計算,然后將各個組分的物性進(jìn)行加權(quán)得到整個混合物(推進(jìn)劑裂解反應(yīng)后形成的),這種方法在物理上解釋不清,存在顯著的誤差,不能精確描述混合物物性;同時商用軟件的封閉性,無法獲知其計算原理,不能針對個別工況和個性需求進(jìn)行定制和改進(jìn)。
在實現(xiàn)本發(fā)明實施例的過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的針對推進(jìn)劑的裂解過程進(jìn)行分析的方法,由于是針對每一組分單獨(dú)分析后進(jìn)行加權(quán),誤差較大,無法精確描述推進(jìn)劑物性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何解決現(xiàn)有的針對推進(jìn)劑的裂解過程進(jìn)行分析的方法,由于是針對每一組分單獨(dú)分析后進(jìn)行加權(quán),誤差較大,無法精確描述推進(jìn)劑物性的問題。
針對以上技術(shù)問題,本發(fā)明的實施例提供了一種用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法,包括:
將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;
根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布;
其中,所述初始條件包括所述推進(jìn)劑在所述管道中傳輸?shù)倪M(jìn)口流量、進(jìn)口溫度、出口溫度、出口壓力;所述邊界條件包括所述管道的管道壁的溫度分布;所述物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布。
可選地,所述根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布,包括:
根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件確定所述推進(jìn)劑的初始物理場分布,將所述初始物理場分布作為當(dāng)前的物理場分布,并設(shè)置當(dāng)前的求解次數(shù)為零;
循環(huán)執(zhí)行物理場求解操作,直到得到的更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)后,輸出更新后的物理場分布;
所述物理場求解操作包括:
根據(jù)當(dāng)前的物理場分布,求解與所述推進(jìn)劑相關(guān)的裂解方程、質(zhì)量方程、動量方程、能量方程、湍流方程和壓力方程,得到更新后的物理場分布;
計算更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差,并將當(dāng)前的求解次數(shù)加一,得到更新后的求解次數(shù)。
可選地,所述循環(huán)執(zhí)行物理場求解操作,直到得到的更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)后,輸出更新后的物理場分布,還包括:
根據(jù)更新后的物理場分布中對應(yīng)于所述推進(jìn)劑每一網(wǎng)格內(nèi)的物理量,輸出采用不同的顏色表征物理量大小的結(jié)果圖。
第二方面,本發(fā)明的實施例還提供了一種用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析裝置,包括:
獲取模塊,用于將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;
計算模塊,用于根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布;
其中,所述初始條件包括所述推進(jìn)劑在所述管道中傳輸?shù)倪M(jìn)口流量、進(jìn)口溫度、出口溫度、出口壓力;所述邊界條件包括所述管道的管道壁的溫度分布;所述物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布。
可選地,所述計算模塊還用于根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件確定所述推進(jìn)劑的初始物理場分布,將所述初始物理場分布作為當(dāng)前的物理場分布,并設(shè)置當(dāng)前的求解次數(shù)為零;
循環(huán)執(zhí)行物理場求解操作,直到得到的更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)后,輸出更新后的物理場分布;
所述物理場求解操作包括:
根據(jù)當(dāng)前的物理場分布,求解與所述推進(jìn)劑相關(guān)的裂解方程、質(zhì)量方程、動量方程、能量方程、湍流方程和壓力方程,得到更新后的物理場分布;
計算更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差,并將當(dāng)前的求解次數(shù)加一,得到更新后的求解次數(shù)。
可選地,所述計算模塊還用于根據(jù)更新后的物理場分布中對應(yīng)于所述推進(jìn)劑每一網(wǎng)格內(nèi)的物理量,輸出采用不同的顏色表征物理量大小的結(jié)果圖。
第三方面,本發(fā)明的實施例還提供了一種電子設(shè)備,包括:
至少一個處理器;以及
與所述處理器通信連接的至少一個存儲器,其中:
所述存儲器存儲有可被所述處理器執(zhí)行的程序指令,所述處理器調(diào)用所述程序指令能夠執(zhí)行以上所述的方法。
第四方面,本發(fā)明的實施例還提供了一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),其特征在于,所述非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲計算機(jī)指令,所述計算機(jī)指令使所述計算機(jī)執(zhí)行以上所述的方法。
本發(fā)明的實施例提供了用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法和裝置,該方法將推進(jìn)劑發(fā)生了裂解反應(yīng)后形成的混合物作為分析對象,直接采集與該混合物相關(guān)的初始條件和邊界條件,對該混合物整體的物理性質(zhì)進(jìn)行分析,相比于針對混合物中的每一組分單獨(dú)分析后進(jìn)行加權(quán)得到整個推進(jìn)劑的物理性質(zhì)的分析方法,本實施例將推進(jìn)劑作為整體進(jìn)行分析,因而能得到精確描述推進(jìn)劑物理性質(zhì)的結(jié)果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一個實施例提供的用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法的流程示意圖;
圖2是本發(fā)明另一個實施例提供的用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明另一個實施例提供的輸出的推進(jìn)劑的溫度場分布的示意圖;
圖4是本發(fā)明另一個實施例提供的輸出的推進(jìn)劑的密度場分布的示意圖;
圖5是本發(fā)明另一個實施例提供的輸出的推進(jìn)劑的導(dǎo)熱系數(shù)分布的示意圖;
圖6是本發(fā)明另一個實施例提供的用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析裝置的結(jié)構(gòu)框圖;
圖7是本發(fā)明一個實施例提供的電子設(shè)備的實體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖1是本實施例提供的用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法的流程示意圖。參見圖1,該方法包括:
101:將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;
102:根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布;
其中,所述初始條件包括所述推進(jìn)劑在所述管道中傳輸?shù)倪M(jìn)口流量、進(jìn)口溫度、出口溫度、出口壓力;所述邊界條件包括所述管道的管道壁的溫度分布;所述物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布。
需要說明的是,傳輸推進(jìn)劑的管道的具體形狀可以根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)計,本實施例對管道的形狀不做具體限制。由于管道的管道壁的溫度隨著距離管道的進(jìn)口的距離而變化,因此可以根據(jù)管道壁的每一點(diǎn)和管道的進(jìn)口的距離計算管道壁上每一點(diǎn)的溫度。推進(jìn)劑的每一物理量均是對初始條件和邊界條件進(jìn)行了全面的考慮而來,因而計算得到的推進(jìn)劑的各個物理量能夠更加精準(zhǔn)的描述推進(jìn)劑的物理性質(zhì)。
本實施例提供的方法主要計算推進(jìn)劑的物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布,可理解的是,在上述結(jié)算結(jié)果的基礎(chǔ)上,也可以計算出該推進(jìn)器的其它物理性能,例如,推進(jìn)劑各個網(wǎng)格對應(yīng)的導(dǎo)熱系數(shù)、各個網(wǎng)格對應(yīng)的密度,本實施例不再一一列舉。
本實施例提供了用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法,該方法將推進(jìn)劑發(fā)生了裂解反應(yīng)后形成的混合物作為分析對象,直接采集與該混合物相關(guān)的初始條件和邊界條件,對該混合物整體的物理性質(zhì)進(jìn)行分析,相比于針對混合物中的每一組分單獨(dú)分析后進(jìn)行加權(quán)得到整個推進(jìn)劑的物理性質(zhì)的分析方法,本實施例將推進(jìn)劑作為整體進(jìn)行分析,因而能得到精確描述推進(jìn)劑物理性質(zhì)的結(jié)果。
進(jìn)一步地,在上述實施例的基礎(chǔ)上,所述根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布,包括:
根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件確定所述推進(jìn)劑的初始物理場分布,將所述初始物理場分布作為當(dāng)前的物理場分布,并設(shè)置當(dāng)前的求解次數(shù)為零;
循環(huán)執(zhí)行物理場求解操作,直到得到的更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)后,輸出更新后的物理場分布;
所述物理場求解操作包括:
根據(jù)當(dāng)前的物理場分布,求解與所述推進(jìn)劑相關(guān)的裂解方程、質(zhì)量方程、動量方程、能量方程、湍流方程和壓力方程,得到更新后的物理場分布;
計算更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差,并將當(dāng)前的求解次數(shù)加一,得到更新后的求解次數(shù)。
在根據(jù)初始條件和邊界條件確定初始物理場時,例如,可以將推進(jìn)劑的每一網(wǎng)格內(nèi)的溫度均設(shè)定為進(jìn)口溫度。根據(jù)這些初始條件和邊界條件確定的推進(jìn)劑的每一網(wǎng)格的物理參數(shù),對每一網(wǎng)格進(jìn)行積分求解,得到每一網(wǎng)格對應(yīng)的物理量,并更新之前的計算結(jié)果。若更新后的物理場和當(dāng)前的物理場在每一點(diǎn)的殘差均滿足要求或者求解次數(shù)超過了預(yù)設(shè)次數(shù),則將更新后的物理場分布作為最終的推進(jìn)劑物理場分布,并將該結(jié)果輸出??衫斫獾氖?,只要存在殘差大于或等于預(yù)設(shè)閾值的網(wǎng)格且求解次數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)次數(shù),則需要根據(jù)當(dāng)前求解得到的物理場,重新求解推進(jìn)劑的物理場分布,滿足物理場求解操作終止的條件。
本實施例提供的方法對每一次求解的結(jié)果進(jìn)行判斷,若不滿足更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值或者解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù),則需要根據(jù)當(dāng)前的物理場分布,重新對推進(jìn)劑的每一網(wǎng)格進(jìn)行計算,該方法對推進(jìn)劑的每一點(diǎn)是否滿足要求均進(jìn)行判斷,同時采用預(yù)設(shè)次數(shù)對求解次數(shù)進(jìn)行限制,即保證了結(jié)果的準(zhǔn)確性,由避免了求解次數(shù)過多帶來的求解時間較長的問題。
進(jìn)一步地,在上述各個實施例的基礎(chǔ)上,所述循環(huán)執(zhí)行物理場求解操作,直到得到的更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)后,輸出更新后的物理場分布,還包括:
根據(jù)更新后的物理場分布中對應(yīng)于所述推進(jìn)劑每一網(wǎng)格內(nèi)的物理量,輸出采用不同的顏色表征物理量大小的結(jié)果圖。
為了直觀的表達(dá)最終計算得到的推進(jìn)劑的物理場分布,可以采用不同顏色表征物理量的大小,例如,如圖3-圖5所示,分別采用不同的顏色表征了該推進(jìn)劑的溫度場分布、密度場分布和導(dǎo)熱系數(shù)場分布。
作為一種更為具體的實施例,如圖2所示,本實施例提供的方法包括:
201:將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;
202:根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件確定所述推進(jìn)劑的初始物理場分布,將所述初始物理場分布作為當(dāng)前的物理場分布,并設(shè)置當(dāng)前的求解次數(shù)為零;
203:根據(jù)當(dāng)前的物理場分布,求解與所述推進(jìn)劑相關(guān)的裂解方程、質(zhì)量方程、動量方程、能量方程、湍流方程和壓力方程,得到更新后的物理場分布;
204:計算更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差,并將當(dāng)前的求解次數(shù)加一,得到更新后的求解次數(shù);
205:判斷更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差是否均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)是否大于預(yù)設(shè)次數(shù);若判斷是,則執(zhí)行步驟206,否則,返回步驟203。
206:根據(jù)更新后的物理場分布中對應(yīng)于所述推進(jìn)劑每一網(wǎng)格內(nèi)的物理量,輸出采用不同的顏色表征物理量大小的結(jié)果圖。
在輸出推進(jìn)劑的物理場分布時,可以針對不同的物理量,按照如下的方法示出,例如,圖3示出了推進(jìn)劑的溫度場分布,如圖3右下角的框中所示,不同的顏色代表了不同的溫度值;圖4示出了推進(jìn)劑的密度場分布,如圖4右下角的框中所示,不同的顏色代表了不同的密度;圖5示出了推進(jìn)劑的導(dǎo)熱系數(shù)分布,如圖5右下角的框中所示,不同的顏色代表了不同的導(dǎo)熱系數(shù)。其中,這三幅圖中的x、y和z代表了空間的三個方向,其中,推進(jìn)劑沿著x方向從管道的入口流入管道的出口。
例如,計算的物理模型為一個直徑為0.5mm,管長為37.5mm的細(xì)長圓管,正癸烷從中流動并發(fā)生裂解反應(yīng)。網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)數(shù)為18271。管道出口的壓力分別為3.45mpa。管道的進(jìn)口流量為0.3ml/min,進(jìn)口溫度為473k,壁面溫度分布如下所示:最大壁面溫度823k,如圖3至圖5所示,
該管道的管道壁的溫度分布為:
0<x<0.13時,tw=410+3481x-27537x2+70527x3+273.15;
0.13≤x≤0.375,tw=559-51x+273.15;
其中,tw為管道壁上的溫度,x為管道上的點(diǎn)與管道入口之間的距離。
在計算過程中,操作如下:
載入網(wǎng)格文件,把tape17文件復(fù)制到hitrans-pyrolysis.exe所在文件夾內(nèi);
載入物性文件,把tp-ro文件和tro-p文件復(fù)制到hitrans-pyrolysis.exe所在文件夾內(nèi);
載入裂解信息,在itape5文件中,把nrk數(shù)字改為1,表明計算裂解反應(yīng);同時在cracking.for子程序進(jìn)行正癸烷裂解反應(yīng)模型修改:把裂解吸熱反應(yīng)的指前因子賦值給a_cracking,把裂解反應(yīng)的活化能賦值給e_cracking,把裂解反應(yīng)的反應(yīng)熱賦值給heat_cracking,把裂解的產(chǎn)物的比例分布賦值給x_cracking(19)數(shù)組;
載入其他必要信息,在itape5文件中,把固體域的密度、定壓比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)分別賦值給ro_s、cp_s和lamd_s,把初始壓力、溫度分別賦值給presi和tempi,把進(jìn)口速度(由給定的進(jìn)口流量計算)賦值給velin,把出口壓力賦值給pamb。壁面溫度和進(jìn)口溫度分別輸入到itape5文件中;
求解,雙擊“hitrans-pyrolysis.exe”,即開始求解。在求解過程中,窗口中顯示迭代步數(shù)ncyc,求解時間t,時間步長dt,最大時間tmax,平均壓力avp,平均溫度avt,以及各個子方程在單個時間步內(nèi)迭代的次數(shù),各個方程求解的殘差等,但以上信息僅隔100個時間步顯示一次,在非百整數(shù)倍的時間步時,僅顯示時間步數(shù)。
求解完成,當(dāng)屏幕上顯示的迭代步數(shù)到達(dá)所要求的步數(shù)時,迭代計算完成,那么可從輸出結(jié)果文件liutisudu、liutiwendu、wendu、sudu、temp等文件中獲取所需要的物理量,包括速度、溫度及質(zhì)量分?jǐn)?shù)等。
顯示結(jié)果,在后處理軟件tecplot中打開liutisudu、liutiwendu、wendu、sudu、temp等文件可獲得。
第二方面,如圖6所示,本發(fā)明的實施例還提供了一種用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析裝置600,包括獲取模塊601和計算模塊602,其中,
獲取模塊601,用于將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;
計算模塊602,用于根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布;
其中,所述初始條件包括所述推進(jìn)劑在所述管道中傳輸?shù)倪M(jìn)口流量、進(jìn)口溫度、出口溫度、出口壓力;所述邊界條件包括所述管道的管道壁的溫度分布;所述物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布。
本實施例提供的用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析裝置600適用于上述實施例中提供的用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析方法,在此不再贅述。
本實施例提供了用于航空航天推進(jìn)劑的裂解反應(yīng)分析裝置,該裝置將推進(jìn)劑發(fā)生了裂解反應(yīng)后形成的混合物作為分析對象,直接采集與該混合物相關(guān)的初始條件和邊界條件,對該混合物整體的物理性質(zhì)進(jìn)行分析,相比于針對混合物中的每一組分單獨(dú)分析后進(jìn)行加權(quán)得到整個推進(jìn)劑的物理性質(zhì)的分析方法,本實施例將推進(jìn)劑作為整體進(jìn)行分析,因而能得到精確描述推進(jìn)劑物理性質(zhì)的結(jié)果。
進(jìn)一步地,在上述實施例的基礎(chǔ)上,,所述計算模塊還用于根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件確定所述推進(jìn)劑的初始物理場分布,將所述初始物理場分布作為當(dāng)前的物理場分布,并設(shè)置當(dāng)前的求解次數(shù)為零;
循環(huán)執(zhí)行物理場求解操作,直到得到的更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差均小于預(yù)設(shè)閾值,或者更新后的求解次數(shù)大于預(yù)設(shè)次數(shù)后,輸出更新后的物理場分布;
所述物理場求解操作包括:
根據(jù)當(dāng)前的物理場分布,求解與所述推進(jìn)劑相關(guān)的裂解方程、質(zhì)量方程、動量方程、能量方程、湍流方程和壓力方程,得到更新后的物理場分布;
計算更新后的物理場分布與當(dāng)前的物理場分布在每一對應(yīng)位置處的殘差,并將當(dāng)前的求解次數(shù)加一,得到更新后的求解次數(shù)。
進(jìn)一步地,在上述各個實施例的基礎(chǔ)上,所述計算模塊還用于根據(jù)更新后的物理場分布中對應(yīng)于所述推進(jìn)劑每一網(wǎng)格內(nèi)的物理量,輸出采用不同的顏色表征物理量大小的結(jié)果圖。
圖7是示出本發(fā)明的實施例提供的電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
參照圖7,所述電子設(shè)備,包括:處理器(processor)701、存儲器(memory)702和總線703;
其中,
所述處理器701、存儲器702通過所述總線703完成相互間的通信;
所述處理器701用于調(diào)用所述存儲器702中的程序指令,以執(zhí)行上述各方法實施例所提供的方法,例如包括:將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布;其中,所述初始條件包括所述推進(jìn)劑在所述管道中傳輸?shù)倪M(jìn)口流量、進(jìn)口溫度、出口溫度、出口壓力;所述邊界條件包括所述管道的管道壁的溫度分布;所述物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布。
本實施例提供一種非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì),所述非暫態(tài)計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲計算機(jī)指令,所述計算機(jī)指令使所述計算機(jī)執(zhí)行上述各方法實施例所提供的方法,例如包括:將在預(yù)設(shè)的管道內(nèi)傳輸?shù)耐七M(jìn)劑進(jìn)行網(wǎng)格劃分,并獲取在所述管道中傳輸?shù)耐七M(jìn)劑的初始條件和邊界條件;根據(jù)所述初始條件和所述邊界條件,按照預(yù)設(shè)規(guī)則計算所述管道中的推進(jìn)劑的物理場分布,輸出所述推進(jìn)劑的物理場分布;其中,所述初始條件包括所述推進(jìn)劑在所述管道中傳輸?shù)倪M(jìn)口流量、進(jìn)口溫度、出口溫度、出口壓力;所述邊界條件包括所述管道的管道壁的溫度分布;所述物理場分布包括所述推進(jìn)劑的溫度場分布、壓力場分布、速度場分布、以及所述推進(jìn)劑裂解后的各個組分的組分分布。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成,前述的程序可以存儲于一計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中,該程序在執(zhí)行時,執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟;而前述的存儲介質(zhì)包括:rom、ram、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
以上所描述的電子設(shè)備等實施例僅僅是示意性的,其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性的勞動的情況下,即可以理解并實施。
通過以上的實施方式的描述,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到各實施方式可借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn),當(dāng)然也可以通過硬件?;谶@樣的理解,上述技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機(jī)軟件產(chǎn)品可以存儲在計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中,如rom/ram、磁碟、光盤等,包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行各個實施例或者實施例的某些部分所述的方法。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的實施例的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明的實施例各實施例技術(shù)方案的范圍。