[发明专利]通气冷却装置中气体瞬态温度预测方法、装置和存储介质

权利要求书

1.一种通气冷却装置中气体瞬态温度预测方法，其特征在于，所述方法包括：

获取冷却装置通气冷却过程的初始条件和边界条件，根据所述边界条件将整个所述冷却装置及整个通气冷却过程在时间和空间两个维度上进行离散化，得到x个时间节点和y个长度节点；

根据所述初始条件对所述冷却装置的通气管中各长度节点处气体温度t_a(1,j)和各时间节点气体温度t_a(i,1)进行初始化；

判断i是否小于x；

若i小于x，判断j是否小于y；

若j小于y，计算第i时间节点，第j长度节点处的换热量q(i,j)；根据所述换热量q(i,j)，计算第i+1时间节点，第j+1长度节点处的气体温度t_a(i+1,j+1)，将j+1，继续执行所述判断j是否小于y的步骤；

若j不小于y，根据所述换热量q(i,j)，计算第i时间节点所述冷却装置内换热量累加值Q(i)；根据所述换热量累加值Q(i)，计算第i+1时间节点的溶液温度t_l(i+1)，将i+1，继续执行所述判断i是否小于x的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取冷却装置通气冷却过程的初始条件和边界条件，包括：

获取所述冷却装置的特征数据，所述特征数据包括所述冷却装置的尺寸，所述冷却装置内通气管的数量，所述通气管的管径、厚度及长度；

根据所述冷却装置的降温影响数据，计算所述冷却装置在通气降温过程中的初始条件和所述边界条件，所述初始条件包括通气管进口处的气体温度，所述边界条件包括冷却过程总持续时间，所述降温影响数据包括所述冷却装置所用的溶液工质、通气气体工质、通气管材料工质，以及溶液初始温度、气体初始温度、气体流量、溶液在所述冷却装置内对流换热系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述边界条件将整个所述冷却装置及整个通气冷却过程在空间和时间两个维度上进行离散化，得到x个时间节点和y个长度节点，包括：

在时间上的离散化，按照气体冷却降温过程将时间进行离散，得到整个气体冷却过程被分为的x个节点；

在空间上的离散化，按照沿气体流动方向上将通气管长度进行离散，得到通气冷却装置中单根通气管在气体流动方向上被分为的y个节点；

其中，x和y取值分别为：T为冷却过程总持续时间，L为所述冷却装置单根通气管沿气体流动方向上的长度，dt为整个冷却降温过程中差分时间，dL为气体流动方向上差分长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述dt和dL的关系为：v为单根通气管内气体的流动速度；

所述单根通气管内气体的流动速度v为：

其中，V_a为气体流量，D_a为单根通气管气体流动区域管径，n为通气管数量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通气管中各长度节点处气体温度t_a(1,j)为：

t_a(1,j)＝t_ain j＝1,2,3,4......y

所述通气管中各时间节点气体温度t_a(i,1)为：

t_a(i,1)＝t_ain i＝1,2,3,4......x

其中，t_ain为通气管进口气体温度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述换热量q(i,j)为：

其中，t_a(i,j)为第i时间节点，第j长度节点处气体温度；t_l(i)为第i时间节点溶液温度；h_l为溶液与通气管壁面对流换热系数；D_l为通气管与溶液接触面管径；D_a为通气管与气体接触面管径；h_a为气体与通气管壁面对流换热系数，h_a＝B×v^m，B为经验系数，m为速度指数。