[发明专利]一种锅炉煤粉运输安全性判断方法及系统

权利要求书

1.一种锅炉煤粉运输安全性判断方法，其特征在于，包括：

获取煤粉运输过程中的煤颗粒数据，所述煤颗粒数据为煤颗粒堆积体的尺寸数据，所述尺寸数据包括煤颗粒堆积的长度数据、宽度数据和高度数据；

根据所述尺寸数据，确定煤粉运输过程中煤颗粒堆积的粒子模型；

建立描述煤颗粒介质全部流动状态的本构理论模型，所述煤颗粒介质全部流动状态包括类固态、类液态、类气态和惯性态；

所述建立描述煤颗粒介质全部流动状态的本构理论模型，具体包括：

根据稀疏程度的不同，将类固态和类液态称为浓密煤颗粒流，将类气态称为稀疏煤颗粒流，将惯性态称为超稀疏煤颗粒流；

对于浓密煤颗粒流区域状态采用粘弹塑性本构理论描述，具体针对浓密煤颗粒流的类固态采用弹塑性理论描述，对于浓密煤颗粒流的类液态采用流变学理论描述；对于稀疏煤颗粒流区域状态采用颗粒动理学理论和摩擦动力学理论描述，具体针对稀疏煤颗粒流的类液-类气过渡态采用颗粒动理学和摩擦动力学相结合的方式描述，对于稀疏煤颗粒流的类气态采用颗粒动理学描述；对于超稀疏煤颗粒流区域状态采用质点动力学理论描述，具体针对超稀疏煤颗粒流的惯性态采用质点动力学理论进行描述；分别建立描述浓密煤颗粒流区域的理论模型、稀疏煤颗粒流区域的理论模型以及超稀疏煤颗粒流区域的理论模型；

分别建立浓密煤颗粒流与稀疏煤颗粒流两个状态之间的转变原则以及稀疏煤颗粒流与超稀疏煤颗粒流两个状态之间的转变原则；

对所述本构理论模型采用数值方法进行数值离散，得到离散方程组；具体采用光滑粒子流体动力学方法对浓密煤颗粒流的粘-弹-塑性理论模型方程组进行离散；采用光滑离散颗粒流体动力学方法对稀疏煤颗粒介质区域的控制方程进行离散；采用离散单元法对描述超稀疏煤颗粒流区域状态的微分方程进行离散；

根据所述离散方程组和所述煤颗粒介质的粒子模型对煤颗粒介质运动过程进行计算，得到计算结果，所述计算结果包括场变量和位移；

对所述计算结果采用后处理软件Tecplot进行作图显示，得到煤颗粒流的相关信息，所述相关信息包括煤颗粒流的空间分布、速度场分布、铺展范围和堆积高度信息；

根据所述煤颗粒流的相关信息，判断煤粉运输过程是否安全。

2.根据权利要求1所述的锅炉煤粉运输安全性判断方法，其特征在于，所述根据所述尺寸数据，确定煤粉运输过程中煤颗粒堆积的粒子模型，具体包括：

根据所述尺寸数据，确定煤粉运输过程中煤颗粒堆积三维几何模型；

采用网格划分软件对所述三维几何模型进行网格划分，得到粒子模型。

3.根据权利要求1所述的锅炉煤粉运输安全性判断方法，其特征在于，所述根据所述离散方程组和所述煤颗粒介质的粒子模型对煤颗粒介质运动过程进行计算，得到计算结果，具体包括：

将煤颗粒介质初始速度设为0，初始拟温度值设为0，根据所述煤颗粒介质的粒子模型确定煤颗粒介质的初始位置；

从0时刻开始，根据所述离散方程组逐个时间步计算场变量单位时间内的变化量以及位移单位时间内的变化量；

根据所述场变量单位时间内的变化量以及位移单位时间内的变化量采用蛙跳时间更新获得所有时刻的场变量以及位移。

4.根据权利要求1所述的锅炉煤粉运输安全性判断方法，其特征在于，所述根据所述煤颗粒流的相关信息，判断煤粉运输过程是否安全，具体包括：

获取煤粉滑落的历史数据；

根据所述煤粉滑落的历史数据，得到煤粉运输过程安全的相关参数的阈值，所述煤粉运输过程安全的相关参数包括：煤颗粒流的空间分布、速度场分布、铺展范围和堆积高度信息；

判断所述煤颗粒流的空间分布、速度场分布、铺展范围和堆积高度信息是否大于煤粉运输过程安全的相关参数的阈值；

若大于煤粉运输过程安全的相关参数的阈值，则煤粉运输过程存在不安全隐患；

若不大于煤粉运输过程安全的相关参数的阈值，则煤粉运输过程安全。