[发明专利]一种构建碳氢燃料射流火焰拓扑结构的方法

摘要

本发明提供了一种构建碳氢燃料射流火焰拓扑结构的方法，所述方法包括，建立碳氢燃料射流火焰的计算流体力学(CFD)模拟，根据碳氢燃料的CFD模拟结果选取温度特征描述反应火焰特征的参数。建立碳氢燃料的射流火焰反应网络拓扑结构，采用基于遗传算法的优化方法对化学反应器网络进行优化。本发明利用优化算法构建碳氢燃料射流火焰反应网络拓扑结构，是一种新型的，对碳氢燃料射流火焰化学反应器网络结构划分，相比较传统的CFD方法，大大减少了计算量，能够简单快速的描述碳氢燃料射流火焰，并且可以适应不同种类的碳氢燃料。

主权项

1.一种构建碳氢燃料射流火焰拓扑结构的方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：构建多组工况的碳氢燃料射流火焰的CFD模拟，多组工况的进口参数包含具体碳氢燃料名称、进口流量、油气比；步骤二：通过CFD模拟对射流火焰流场与燃烧场进行数据分析，根据不同燃料进口特点，提取碳氢燃料CFD的数据，包括速度场、温度场及组分质量分数物理空间分布的火焰特征信息，得到火焰速度、温度、组分浓度在燃烧流场中的分布特点和变化规律；步骤三：根据CFD模拟分析结果，选取沿中心轴线的温度变化作为特征参数；采用有限个数反应器，构建化学反应器网络(CRN)模型，来模拟射流火焰燃烧；进行初步化学反应器网络划分；步骤四：通过CFD模拟获取进入火焰区的掺混气量，构建掺混气和化学反应器体积、化学反应器温度的关系，描述进入各个化学反应器中的空气流量；步骤五：利用初步构建的CRN模型对碳氢射流火焰进行模拟，根据不同工况下的实验数据，采用遗传算法对各个反应器的几何特征进行优化，得到碳氢燃料射流火焰拓扑结构。