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【发明公布】利用求解导热逆问题获得管内流体温度的计算方法_华北电力大学_202310297251.X 

申请/专利权人:华北电力大学

申请日:2023-03-24

公开(公告)日:2024-05-10

公开(公告)号:CN118013668A

主分类号:G06F30/18

分类号:G06F30/18;G06F30/20;G06F17/13;G06F17/16;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/08

优先权:

专利状态码:在审-实质审查的生效

法律状态:2024.05.28#实质审查的生效;2024.05.10#公开

摘要:本发明属于解扩散传热反问题的领域,特别涉及一种具有快速计算特点的模拟核电厂管壁传热反问题的新型计算方法。该数值计算方法的主要思想是:1、利用热流密度变量将微分方程降阶;2、通过积分推导出相邻两节点处温度和热流密度的关系,进而得到任意一个节点与边界之间的温度和热流密度的关系;3、利用能够简单测得的外管壁条件解出内管壁边界条件,从而得出管内流体温度;所述方法能够在求解过程中无需反复迭代计算正问题,在保证计算精度的同时,具有计算量小、占用计算机内存小的特点,能够快速得到管道内部的流体温度,对我国核电的安全发展具有重要意义。

主权项:1.模拟求解核电厂管道内部流体温度的新型计算方法,其特征在于利用热流密度变量将微分方程降阶,并通过积分推导出相邻两节点处温度和热流密度的关系,进而得到任意一个节点上的温度和热流密度与边界的关系,利用能够简单测得的条件解出其他未知量。所述方法在计算过程中依次按以下步骤实现:(1)简化管壁传热为一维问题,将管道内壁和流体之间的换热处理为管壁的第三类边界条件;(2)利用新引入的热流密度变量(λdTdx)对一维非稳态导热方程进行降阶,将一个含有一个变量、两个自变量的二阶偏微分方程,变成一个含有两个变量、两个自变量的一阶偏微分方程组;(3)将两方程联立得到方程组,对两个等式分别关于时间和空间进行积分以得到两变量在时间及空间上的关系:确定时间步长Δt和空间步长Δx,利用上标m,m+1,m+2……m+t表示各节点处温度和热流密度的时间维度,利用下标k,k+1,k+2……表示节点处温度和热流密度的空间位置;(4)通过积分运算得到相邻节点温度和热流密度之间的关系。认为初始时刻0时刻的变量值为已知量,可以得到m+t时刻相邻节点处温度和热流密度的关系;(5)通过积分可得到任意一个节点与一半边界处温度和热流密度在不同时刻的关系。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 华北电力大学 利用求解导热逆问题获得管内流体温度的计算方法

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