[发明专利]一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法

权利要求书

1.一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

S1：计算整流罩罩壁围护结构的传热系数；

S2：计算当前整流罩内在含有1kg干空气的湿空气中，所混有的包含湿的水蒸气质量；

S3：通过当前整流罩总压力和含湿量计算得到干空气的比体积；

S4：计算当前湿空气的定压比热容；

S5：计算当前湿空气的焓，即1kg干空气的焓和0.001dkg水蒸气的焓的总和；

S6：根据能量守恒定律，整流罩内总能量的变化率等于单位时间内进入整流罩内的能量减去单位时间内整流罩散热流出的能量，罩内能量变化率＝(进入罩内的热量+罩内设备散热量)-(从罩内排出的热量+罩内向罩外的传热量)，建立整流罩内温度变化数学方程式，单位时间为1min；

S7：根据一定质量的空气在处理过程中比焓的变化，来判定空气是得到热量还是失去热量；空气的比焓增加表示空气中得到热量；空气的比焓减小表示空气中失去热量；以焓值作为衡量空气的冷量和热量的依据，从能量的角度，列出热平衡方程；

S8：联立求解温度变化数学方程式和热平衡方程，得到整流罩内湿空气温度Tⁿ和整流罩内湿空气的焓

S9：根据含湿量和焓求得整流罩内湿空气相对湿度φ。

2.根据权利要求1所述的一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法，其特征在于：所述S6中，整流罩内温度变化数学方程式为：

其中，Tⁿ为整流罩内的空气温度，单位为℃；T_sa为整流罩外空气综合温度，含太阳辐射及大气长波辐射因素，单位为℃；为整流罩内湿空气的密度，单位为kg/m³；为火箭整流罩空调送风湿空气的密度，单位为kg/m³；为整流罩内湿空气的定压比热容，单位为J/(kg·K)；为火箭整流罩空调送风湿空气的定压比热容，单位为J/(kg·K)；Q_f为整流罩内卫星单位时间散热量，取值200W；M_s为火箭整流罩空调的送风量，取值2200m³/h，即36.7m³/min；V为火箭整流罩的内空气体积，单位为m³；F为整流罩外表面面积，单位为m²；k为整流罩罩壁围护结构传热系数，单位为w/(m²·K)。

3.根据权利要求2所述的一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法，其特征在于：所述S7中，热平衡方程为：

其中，为整流罩内湿空气的焓，KJ/kg；为整流罩空调送风湿空气的焓，KJ/kg。