火星气体有限速率化学反应模型构建方法及模型数据系统与流程

文档序号:37356693发布日期:2024-03-18 18:42阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在步骤s1中,所述基于原始mitcheltree模型构建数据集,采用arrhenius拟合式规范有限速率计算式,包括子步骤:基于原始mitcheltree模型,提取所有化学反应式构建新的反应式数据集,其中每一个化学反应式的正、逆向反应速率系数均采用arrhenius拟合式描述,形成格式规范统一的有限速率表达形式。

3.根据权利要求2所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在步骤s2中,所述构建规范后的有限速率计算式的逆向反应速率的采样数据集,包括子步骤:基于原始mitcheltree模型,提取逆向反应速率系数采用平衡常数计算的反应式,依据温度间隔步数分别计算其对应的正向反应速率以及平衡常数,再由正向反应速率与平衡常数的比值获得逆向反应速率,进而建立逆向反应速率的采样数据集。

4.根据权利要求3所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在步骤s3中,所述基于构建数据集,重构逆向反应速率arrhenius拟合式系数,包括子步骤:基于步骤s2的采样数据集,针对指定化学反应式分别采用指数函数型、幂函数型及混合型三种拟合曲线类型,依据最小二乘法插值得到每种拟合式的插值系数,同时以均方差最小原则确定最优拟合曲线,以最优拟合曲线确定逆向反应速率的arrhenius拟合式系数。

5.根据权利要求4所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在步骤s4中,所述利用重构后的系数重建火星大气mitcheltree化学反应模型,包括子步骤:针对逆向反应速率采用平衡常数计算的所有化学反应式,采用步骤s3获得的arrhenius拟合式系数,重建获得改进的火星大气mitcheltree化学反应模型。

6.根据权利要求5所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在步骤s5中,所述将化学模型重建后的arrhenius拟合式系数加入化学模型数据库并进行i/o接口拓展,包括子步骤:依据规范统一的化学模型i/o接口模块,将火星大气mitcheltree改进模型所有反应式的化学计量系数以及正、逆向反应速率的arrhenius拟合式系数按照阵列形式加入化学模型数据库,同时增加相应的i/o函数接口供高超cfd求解器使用。

7.根据权利要求6所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在步骤s6中,所述开展基于火星大气mitcheltree改进模型的热化学非平衡流动模拟其流场获取,包括子步骤:在高超cfd求解器中,基于改进的火星大气mitcheltree化学反应模型计算化学反应生成源项,应用在数值迭代过程中更新与流场组分浓度相关的参数,直至满足流场收敛条件时,获得最终所需的热化学非平衡稳态流动参数分布。

8.根据权利要求5所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法,其特征在于,在所述重建获得改进的火星大气mitcheltree化学反应模型中,化学反应式r1~r14的逆向反应速率arrhenius拟合式系数分别为:

9.一种火星气体有限速率化学反应模型构建模型数据系统,其特征在于,包括计算机程序,利用计算机程序在处理器中运行实现权利要求1~8任一项所述的火星气体有限速率化学反应模型构建方法。


技术总结
本发明公开了一种火星气体有限速率化学反应模型构建方法及模型数据系统,属于空气动力学领域,包括:S1:规范有限速率计算式;S2:构建逆向反应速率的采样数据集;S3:重构逆向反应速率Arrhenius拟合式系数;S4:重建火星大气Mitcheltree化学反应模型;S5:拓展化学模型数据库及I/O接口;S6:基于火星大气Mitcheltree改进模型的热化学非平衡流动模拟及其流场获取。本发明解决了原始Mitcheltree化学反应模型有限速率计算形式混乱、使用不便和集成困难的问题,进而建立了改进的火星大气Mitcheltree化学反应模型,新模型具有计算存储效率高、接口设计统一和简单易用等优势。

技术研发人员:李鹏,梅杰,陈坚强,刘庆宗,丁明松,石润,江涛,高铁锁,于新童,刘婉
受保护的技术使用者:中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所
技术研发日:
技术公布日:2024/3/17
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1