[发明专利]一种基于Fluent软件的气体消弭设备反馈控制仿真方法

说明书

本发明公开了一种基于Fluent软件的气体消弭设备反馈控制仿真方法，包括：S1，根据实际气体运动空间场景选取网格类型并划分网格，设置包含汇的边界条件，输出网格模型文件；S2，基于消弭设备的反馈控制策略构建自定义函数，用于Fluent软件仿真过程中汇启闭状态的转换控制和仿真过程的结束控制；S3，在Fluent软件中导入网格模型文件和自定义函数；S4，设置瞬态消弭过程的计算模型，并完成求解器初始化设置；S5，利用求解器进行迭代计算仿真，获得瞬态时间序列下的仿真结果。本发明通过消弭设备的反馈控制策略构建控制仿真过程中汇启闭状态的转换和仿真过程的结束的自定义函数并导入Fluent软件，实现对设置有消弭设备的空间场景气体运动的仿真。

技术领域

本发明涉及气体运动仿真领域，具体是一种基于Fluent软件的气体消弭设备反馈控制仿真方法。

背景技术

仿真软件Fluent是通用CFD软件包，用来模拟从不可压缩到高度可压缩范围内的复杂流动，凡是和流体、热传递和化学反应等有关的工业均可使用。它具有丰富的物理模型、先进的数值方法和强大的前后处理功能，在各邻域有着广泛的应用，其中一个应用就是其实现三维空间中已知边界条件下的多组分气体的对流与扩散运动仿真。

当仿真空间中布置有排气设备、净化消除设备等气体消弭设备时，可以用Fluent中的汇（特定气体在此处消失）来模拟消弭设备。实际空间场景中气体消弭设备的启闭状态的设置方法包括固定设置、人为控制、由其它实时参数反馈控制等情况。但目前Fluent仿真软件对于“汇”的启闭状态的处理通常是固定的或随时间变化的已知函数，而针对实际空间中存在由其它实时参数反馈控制的消弭设备的情况，例如：泄露监测场景下有毒气体消弭设备需要根据所监控位置处的有毒气体组分浓度的大小来实时判断应该开启或者关闭，FLUENT仿真软件不能实现模拟。此外，针对实际空间中存在联动反馈控制的消弭设备的情况，例如：在同一仿真空间中，既有可再生消弭设备又有不可再生消弭设备，且两类消弭设备的启停既需要判断监控位置处的有毒气体气体组分浓度的大小，同时不可再生消弭设备还需要根据可再生消弭设备的启停状态、启停时间和消弭状态来实时决定自身是否开启或关闭，FLUENT仿真软件不能实现模拟。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的上述问题，提供了一种基于Fluent软件的气体消弭设备反馈控制仿真方法，其应用时通过实际空间中消弭设备的反馈控制策略构建能够控制仿真过程中汇启闭状态的转换和仿真过程的结束的自定义函数并导入Fluent软件，从而实现对设置有消弭设备的空间场景气体运动的仿真。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：

一种基于Fluent软件的气体消弭设备反馈控制仿真方法，包括以下步骤：

S1，根据实际气体运动空间场景选取网格类型并划分网格，设置包含汇的边界条件，输出网格模型文件；汇与实际气体运动空间场景内设置的消弭设备一一对应；

S2，基于消弭设备的反馈控制策略构建自定义函数，用于Fluent软件仿真过程中汇启闭状态的转换控制和仿真过程的结束控制；

S3，在Fluent软件中导入网格模型文件和自定义函数；

S4，设置瞬态消弭过程的计算模型，并完成求解器初始化设置；

S5，利用求解器进行迭代计算仿真，获得瞬态时间序列下的仿真结果。

优选地，所述S1中实际气体运动空间场景内设置的消弭设备均为独立反馈的消弭设备；S2中自定义函数包括：

S21，设定标准消弭时间，根据消弭设备的反馈控制策略设定控制汇启闭状态转换的参数的开启值和关闭值；

S22，从求解器中获取该参数的实时仿真值，对比实时仿真值和开启值；当实时仿真值突破开启值时，开启汇，同时计时器开始计时；当实时仿真值未突破开启值时，对比实时仿真值和关闭值，当实时仿真值突破关闭值时，保持汇当前的工作状态，当实时仿真值未突破关闭值时，关闭汇；