一种环照式光热VOCs催化装置流场模拟方法及装置与流程

本发明涉及光热转化，具体涉及一种环照式光热vocs催化装置流场模拟方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、随着社会的发展，生态环境问题已经成为不可忽视的问题，大气的污染也越来越严重。目前大气污染物治理技术多式多样，催化燃烧能够极大程度降解大气污染物，但实现高效节能成为工业化普遍应用的根本难题。

2、太阳能作为一种新型能源，发展迅速，应用广泛，具有绿色环保、辐射总功率大等诸多优点。因此光热转化的应用是实现节能减排、降低环境污染的有效方法。

3、在光热转化装置落地之前，一般都需要构建光热转化的三维模型，来模拟光热转化，进而保证落地后的光热转换装置的性能最佳，而目前缺少一种能够较好的对光热转换装置内部流体流场进行模拟的方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种环照式光热vocs催化装置流场模拟方法、装置、电子设备及存储介质，解决现有技术中无法较好的对光热转换装置内部流体流场进行模拟的技术问题。

2、为达到上述技术目的，本发明采取了以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供了一种环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，包括如下步骤：

4、建立环照式光热vocs催化装置的三维模型，并对所述三维模型进行几何前处理；

5、对所述处理后的三维模型进行网格划分，并在设置边界参数后保存为case文件；

6、基于所述三维模型，确定气体运动的控制方程，其中，所述气体运动的控制方程至少包括能量方程、动量方程和连续性方程；

7、采用所述气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到可视化结果。

8、在一些实施例中，网格形状为三面体、四面体或六面体中的一种。

9、在一些实施例中，所述基于所述三维模型，确定气体运动的控制方程，包括：

10、基于三维模型的仿真问题类型，确定求解器；

11、基于所述三维模型的复杂程度，确定求解方法；

12、基于所述求解器和求解方法，确定流体运动的控制方程。

13、在一些实施例中，所述能量方程为：

14、

15、其中，ρ为流体密度，t为时间，u为粘性系数，p为压力，t为温度，x为笛卡尔坐标，λ为热导率，w为涡度，h为比焓，q为热源项。

16、在一些实施例中，所述动量方程为：

17、

18、其中，ρ为流体密度，t为时间，u为粘性系数，p为压力，f为体积力项，x为笛卡尔坐标。

19、在一些实施例中，所述连续性方程为：

20、

21、其中，ρ为流体密度，t为时间，u为粘性系数，x为笛卡尔坐标。

22、在一些实施例中，所述采用所述气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到可视化结果，包括：

23、开启所述气体运动的控制方程，并根据气体的性质、气体间相互作用力的特点选择相应的气体粘性模型，并对气相材料的物理性质以及边界参数进行设定；

24、基于预设的迭代步数，采用设定后的气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到收敛后的可视化结果。

25、第二方面，本发明还提供一种环照式光热vocs催化装置流场模拟装置，包括：

26、模型建立模块，用于建立环照式光热vocs催化装置的三维模型，并对所述三维模型进行几何前处理；

27、网格划分模块，用于对所述处理后的三维模型进行网格划分，并在设置边界参数后保存为case文件；

28、方程确定模块，用于基于所述三维模型，确定气体运动的控制方程，其中，所述气体运动的控制方程至少包括能量方程、动量方程和连续性方程；

29、分析模块，用于采用所述气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到可视化结果。

30、第三方面，本发明还提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；

31、所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机程序；

32、所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法中的步骤。

33、第四方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法中的步骤。

34、与现有技术相比，本发明提供的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法、装置、电子设备及存储介质，首先建立环照式光热vocs催化装置的三维模型，并对所述三维模型进行几何前处理；然后对所述处理后的三维模型进行网格划分，并在设置边界参数后保存为case文件；之后基于所述三维模型，确定气体运动的控制方程，其中，所述气体运动的控制方程至少包括能量方程、动量方程和连续性方程；最后采用所述气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到可视化结果。本发明通过模拟装置内的流体分布情况，优化最适合的内部结构，可大大降低减少企业对装置的开发成本，同时提高工作效率。而且采用本发明提供的模拟方法，可以大幅降低网格数量和软件计算速度，节省时间。并且利用数值仿真模拟，可以极大的减少装置运行的人工参与和工作量，可提前预测装置的稳定性和可靠性。

技术特征：

1.一种环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，网格形状为三面体、四面体或六面体中的一种。

3.根据权利要求1所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，所述基于所述三维模型，确定气体运动的控制方程，包括：

4.根据权利要求3所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，所述能量方程为：

5.根据权利要求3所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，所述动量方程为：

6.根据权利要求3所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，所述连续性方程为：

7.根据权利要求1所述的环照式光热vocs催化装置流场模拟方法，其特征在于，所述采用所述气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到可视化结果，包括：

8.一种环照式光热vocs催化装置流场模拟装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括：处理器和存储器；

技术总结
本发明公开了一种环照式光热VOCs催化装置流场模拟方法及装置，方法包括：建立环照式光热VOCs催化装置的三维模型，并对所述三维模型进行几何前处理；对所述处理后的三维模型进行网格划分，并在设置边界参数后保存为case文件；基于所述三维模型，确定气体运动的控制方程，其中，所述气体运动的控制方程至少包括能量方程、动量方程和连续性方程；采用所述气体运动的控制方程对所述case文件进行分析，以得到可视化结果。本发明解决了现有技术中无法较好的对光热转换装置内部流体流场进行模拟的技术问题。

技术研发人员：郭彦炳,颜星宇,张宝剑,邱晓峰,王金龙,罗竹
受保护的技术使用者：武汉光化学技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27