一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法技术

本申请公开了一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法，该方法包括：采集大流量高温燃气从预设蓄热器的蓄热体顶部向底部流动过程中多个位置的第一蓄热体温度和不同时刻的第一气流温度，分别根据第一蓄热体温度以及第一气流温度生成第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线；分别确定第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线的第一饱满度，判断第一饱满度是否大于第一预设阈值；若不大于，根据预设的第一优化策略对第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于第一预设阈值为止。本申请解决了现有技术中陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体预热技术不能满足实际需求的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法
本申请涉及蓄热器
，尤其涉及一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法。
技术介绍
在高超声速风洞领域主要加热器形式有金属蓄热加热器、金属连续式加热器、石墨电感应空心砖蓄热加热器、陶瓷小球蓄热加热器、陶瓷空心砖蓄热加热器等多种形式。其中，陶瓷空心砖蓄热加热器长期运行情况下，一般包括提供2000K量级纯净空气的氧化铝陶瓷空心砖蓄热加热器型式和提供2600K量级纯净空气的氧化锆陶瓷空心砖蓄热加热器型式。而陶瓷空心砖蓄热加热器中蓄热体预热是纯净加热技术中一个重要环节。目前，陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体预热为：首先通过分布调整燃气温度、流量来确定通气过程初始时刻蓄热体温度分布，然后根据通气过程初始时刻蓄热体温度分布以及蓄热体结构来计算不同时刻蓄热体温度和气流温度，再根据不同时刻蓄热体温度和气流温度对陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体进行预热，但是，与初始时刻蓄热体温度分布的参数有多种，除了燃烧温度和流量，还与逆气流吹气方式等有关，而通气过程初始时刻蓄热体温度分布是一种严格设计的温度分布曲线，如控制的稍微不当，则通气过程中蓄热体会由于热应力破坏。因此，现有技术中通过分布调整燃气温度、流量所确定的通气过程初始时刻蓄热体温度分布不完整，进而导致陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体根据温度分布曲线预热不能满足实际需求。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是：针对现有技术中陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体预热不能满足实际需求。本申请提供了一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法，本申请实施例所提供的方案中，采用大流量高温燃气确定第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线；当第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线的第一饱满度不大于第一预设阈值时，根据预设的第一优化策略对第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于所述第一预设阈值为止，并确定出最后一次优化调整后的第二蓄热体温度分布曲线和第二燃气温度分布曲线。即本申请实施例所提供的方案中，通过预设的第一优化策略对初始蓄热体温度分布曲线和气流温度分布曲线进行优化调整，改善蓄热体温度分布曲线，使得陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体根据改善后的蓄热体温度分布曲线预热能够满足实际需求。第一方面，本申请实施例提供一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法，该方法包括：采集大流量高温燃气从预设蓄热器的蓄热体顶部向底部流动过程中蓄热体多个位置的第一蓄热体温度和不同时刻的第一气流温度，分别根据所述第一蓄热体温度以及所述第一气流温度生成第一蓄热体温度分布曲线和蓄热体的第一燃气温度分布曲线，其中，所述大流量高温燃气是指单位面积流量高于预设阈值的高温燃气；分别确定所述第一蓄热体温度分布曲线和所述第一燃气温度分布曲线的第一饱满度，判断所述第一饱满度是否大于第一预设阈值；若不大于，则根据预设的第一优化策略对所述第一蓄热体温度分布曲线和所述第一燃气温度分布曲线进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于所述第一预设阈值为止，并确定出最后一次优化调整后的第二蓄热体温度分布曲线和第二燃气温度分布曲线。本申请实施例所提供的方案中，采用大流量高温燃气确定第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线；当第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线的第一饱满度不大于第一预设阈值时，根据预设的第一优化策略对第一蓄热体温度分布曲线和第一燃气温度分布曲线进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于所述第一预设阈值为止，并确定出最后一次优化调整后的第二蓄热体温度分布曲线和第二燃气温度分布曲线。即本申请实施例所提供的方案中，通过预设的第一优化策略对初始蓄热体温度分布曲线和气流温度分布曲线进行优化调整，改善蓄热体温度分布曲线，使得陶瓷空心砖蓄热加热器的蓄热体根据改善后的蓄热体温度分布曲线预热能够满足实际需求。可选地，所述预设的第一优化策略，包括：采集小流量高温燃气从蓄热器的蓄热体顶部向底部流动过程中蓄热体多个位置的第二蓄热体温度和不同时刻的第二气流温度，其中，所述小流量高温燃气是指单位面积流量低于所述预设阈值的高温燃气；根据所述第二蓄热体温度对所述第一蓄热体温度分布曲线进行优化调整得到调整后的蓄热体温度分布曲线，以及根据所述第二燃气温度对所述第一燃气温度分布曲线进行优化调整得到调整后的燃气温度分布曲线；确定所述调整后的蓄热体温度分布曲线和所述调整后的燃气温度分布曲线的第二饱和度，以及根据所述调整后的蓄热体温度分布曲线确定所述预设蓄热器的底部蓄热体温度；判断所述第二饱和度是否大于所述第一预设阈值，以及所述底部蓄热体温度是否大于预设炉篦温度极限；若所述第二饱和度不大于所述第一预设阈值，且所述底部蓄热体温度大于所述预设炉篦温度极限，则根据预设的第二优化策略分别对所述调整后的蓄热体温度分布曲线和所述调整后的燃气温度分布曲线重新进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于所述预设阈值为止。可选地，所述预设的第二优化策略，包括：保持所述预设预热器顶部温度不变，通过高压空气供应路从所述预设蓄热器底部逆向吹冷气，采集蓄热体多个位置的第三蓄热体温度和不同时刻的第三气流温度；根据所述第三蓄热体温度对所述调整后的蓄热体温度分布曲线重新进行优化调整，以及根据所述第三气流温度对所述调整后的燃气温度分布曲线重新进行优化调整。可选地，还包括：确定所述最后一次优化调整后的第二蓄热体温度分布曲线和第二燃气温度分布曲线的第一时间点，以及启动风洞吹风试验的第二时间点；确定所述第二时间点与所述第一时间点之间的差值，并判断所述差值是否大于第二预设阈值；若大于，则重新调整所述第二蓄热体温度分布曲线和所述第二燃气温度分布曲线。附图说明图1为本申请实施例所提供的一种空心砖蓄热加热器系统的结构示意图；图2为本申请实施例所提供的一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法的流程示意图；图3为本申请实施例所提供的一种第一蓄热体温度分布曲线的示意图；图4为本申请实施例所提供的一种第一燃气温度分布曲线的示意图；图5为本申请实施例提供的一种调整后的蓄热体温度分布曲线示意图；图6为本申请实施例提供的一种调整后的燃气温度分布曲线示意图。具体实施方式本申请实施例提供的方案中，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。为了便于理解，参见图1，为本申请实施例所提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法，其特征在于，包括：/n采集大流量高温燃气从预设蓄热器的蓄热体顶部向底部流动过程中蓄热体多个位置的第一蓄热体温度和不同时刻的第一气流温度，分别根据所述第一蓄热体温度以及所述第一气流温度生成第一蓄热体温度分布曲线和蓄热体的第一燃气温度分布曲线，其中，所述大流量高温燃气是指单位面积流量高于预设阈值的高温燃气；/n分别确定所述第一蓄热体温度分布曲线和所述第一燃气温度分布曲线的第一饱满度，判断所述第一饱满度是否大于第一预设阈值；/n若不大于，则根据预设的第一优化策略对所述第一蓄热体温度分布曲线和所述第一燃气温度分布曲线进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于所述第一预设阈值为止，并确定出最后一次优化调整后的第二蓄热体温度分布曲线和第二燃气温度分布曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种通气过程初始时刻蓄热体温度分布曲线的优化方法，其特征在于，包括：
采集大流量高温燃气从预设蓄热器的蓄热体顶部向底部流动过程中蓄热体多个位置的第一蓄热体温度和不同时刻的第一气流温度，分别根据所述第一蓄热体温度以及所述第一气流温度生成第一蓄热体温度分布曲线和蓄热体的第一燃气温度分布曲线，其中，所述大流量高温燃气是指单位面积流量高于预设阈值的高温燃气；
分别确定所述第一蓄热体温度分布曲线和所述第一燃气温度分布曲线的第一饱满度，判断所述第一饱满度是否大于第一预设阈值；
若不大于，则根据预设的第一优化策略对所述第一蓄热体温度分布曲线和所述第一燃气温度分布曲线进行优化调整，直到调整后的温度分布曲线的饱满度大于所述第一预设阈值为止，并确定出最后一次优化调整后的第二蓄热体温度分布曲线和第二燃气温度分布曲线。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设的第一优化策略，包括：
采集小流量高温燃气从蓄热器的蓄热体顶部向底部流动过程中蓄热体多个位置的第二蓄热体温度和不同时刻的第二气流温度，其中，所述小流量高温燃气是指单位面积流量低于所述预设阈值的高温燃气；
根据所述第二蓄热体温度对所述第一蓄热体温度分布曲线进行优化调整得到调整后的蓄热体温度分布曲线，以及根据所述第二燃气温度对所述第一燃气温度分布曲线进行优化调整得到调整后的燃气温度分布曲线；
确定所述调整后的蓄热体温度分布曲线和所...

【专利技术属性】
技术研发人员：易欢，黄炳修，贾英胜，石运军，王瑞祥，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11