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【发明授权】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_中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所_202410157685.4 

申请/专利权人:中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所

申请日:2024-02-04

公开(公告)日:2024-05-17

公开(公告)号:CN117711511B

主分类号:G16C20/10

分类号:G16C20/10;G16C10/00;G06F30/28;G06F17/18;G06F111/10;G06F113/08

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.05.17#授权;2024.04.02#实质审查的生效;2024.03.15#公开

摘要: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IO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。

主权项: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:S1: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;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;S2: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;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;S3:基于构建数据集,重构逆向反应速率Arrhenius拟合式系数;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;S4:利用重构后的系数重建火星大气Mitcheltree化学反应模型得到火星大气Mitcheltree改进模型;S5: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IO接口拓展;S6:基于步骤S5,开展基于火星大气Mitcheltree改进模型的热化学非平衡流动模拟及其流场获取。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 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

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