[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

说明书

本发明涉及一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法，属于温湿度预测技术领域。在温湿度建模方面，利用能量守恒建立整流罩内温度变化数学方程式，利用物质守恒建立以焓值为空气状态变化指标的热平衡方程，联合构建了温湿度预测模型，解决了传统温湿度预测模型温湿度耦合严重，致使预测精确度低的问题。

技术领域

本发明属于温湿度预测技术领域，涉及一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法。

背景技术

在发射任务中，存在雷雨天气等原因造成外电网波动造成空调机组停机、空调机组本身故障停机、发射程序在空调连接器脱落后由于某种原因造成发射中止等情况。这些情况使得空调无法为载荷提供安全的环境。因此需要在停止送风后，掌握整流罩内温度、湿度变化规律，找到温湿度超限的时间，以便在超出载荷要求的温湿度范围的安全时间前采取及时有效的抢救措施，保证高价值载荷的安全。

针对该问题，迫切需要一种整流罩内的温湿度预测模型，实现对精准快速的温湿度预测。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法。以实现精准快速的整流罩温湿度预测模型。在详细分析整流罩空调保障系统传热机理和湿度变化机制的基础之上，再结合发射前模拟发射的实际情况，根据整流罩热力学参数(热容、外表面积，结构)的确定性，将整流罩及其内部卫星等效成一传热系数、传热面积、热容一定的整体，即整流罩组合体。最后基于能量守恒和质量守恒定律，并考虑了外界环境温度、风速、太阳辐射等因素影响，建立整流罩内温湿度预测模型。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于能量和质量守恒的整流罩温湿度建模方法，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。

可选的，所述S6中，整流罩内温度变化数学方程式为：