[发明专利]一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法

权利要求书

1.一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，

选择待分析的单组分碳氢燃料，输入该待分析单组分碳氢燃料的工况参数；计算待分析单组分碳氢燃料分子体系的势能、各方向的热流量及应力的波动数据；以及计算输入工况参数下单组分碳氢燃料的热物理性质；所述热物理性质包括热力学性质、能量性质和输运性质；其中，热力学性质是指密度，能量性质是指内能、焓值和熵，输运性质是指黏度、导热系数；

分别基于稳定性、核密度估计修正单组分碳氢燃料在输入工况下的热物性，得到热物性数据集合；将基于稳定性修正单组分碳氢燃料在输入工况下的各热物性数据集合分别与基于核密度估计修正单组分碳氢燃料在输入工况下的各热物性数据集合求交集，将交集中数据的平均值作为修正后的热物性值。

2.根据权利要求1所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，基于势能波动数据，根据碳氢燃料分子体系中势能波动情况判断热力学性质、能量性质对应的稳定求解时刻；获得稳定求解时刻之后该输入工况下所有的热力学性质、能量性质对应的数据集；形成稳定求解时刻之后该输入工况下所有密度、内能、焓和熵分别对应的数据集。

3.根据权利要求1所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，基于各方向的热流量及应力的波动数据，根据碳氢燃料分子体系中各方向热流量及应力波动情况判断输运性质对应的稳定求解时刻；其中，热流量波动对应导热系数，应力波动对应的黏度；形成稳定求解时刻之后该输入工况下所有导热系数、黏度分别对应的数据集。

4.根据权利要求2或3所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，确定稳定求解时刻：

当势能、热流量及应力数据波动幅度逐渐变小，且在一定范围内小幅度波动，则将势能、热流量及应力数据在一定范围内规律性波动的起始时刻认定为稳定求解时刻。

5.根据权利要求2或3所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，采用2D核密度法绘制碳氢燃料温度与压力的边际核密度概率分布图，将工况点密集的区域对应的温度、压力范围，作为单组分碳氢燃料热物性的工况波动范围；获取该工况波动范围内热力学性质、能量性质和输运性质分别对应的数据集，分别得到密度、内能、焓、熵、黏度和导热系数对应的数据集。

6.根据权利要求1所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，基于分子动力学并结合热物性计算函数计算输入工况参数下单组分碳氢燃料的热物理性质。

7.根据权利要求1所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，热物性计算函数包括密度计算函数、内能计算函数、焓计算函数、熵计算函数、黏度计算函数和导热系数计算函数。

8.根据权利要求7所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，所述黏度计算函数和导热系数计算函数分别如下：

式中，*表示自相关函数，V和T分别表示体系的体积和温度，k_B为玻耳兹曼常数，P_αβ(t)为体系应力张量的非对角项元素，J(t)为体系x、y、z各自方向的热流量,t表示时间。

9.根据权利要求7所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，

密度计算函数为待分析的单组分碳氢燃料体系的质量与体积之比；

内能计算函数为待分析的单组分碳氢燃料体系的动能和势能之和；

焓计算函数为体系体积和压力乘积之和与内能的相加；

熵计算函数为内能与体系温度的比值。

10.根据权利要求1所述的一种单组分碳氢燃料热物性计算修正方法，其特征在于，所述待分析单组分碳氢燃料的输入工况包括输入温度、输入压力及输入分子数。