[发明专利]基于多物理场仿真的多喷头喷淋设备设计方法有效

专利信息
申请号: 202110297738.9 申请日: 2021-03-19
公开(公告)号: CN112989723B 公开(公告)日: 2022-08-30
发明(设计)人: 李辉;申胜男;赖军浩;明瑞鉴 申请(专利权)人: 武汉大学
主分类号: G06F30/28 分类号: G06F30/28;G06F111/04;G06F113/08;G06F119/14
代理公司: 武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 42222 代理人: 郑勤振
地址: 430072 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 基于 物理 仿真 喷头 喷淋 设备 设计 方法
【权利要求书】:

1.一种基于多物理场仿真的多喷头喷淋设备设计方法,其特征在于,包括:

步骤S1,运用动态数据建模的方法,建立工艺参数数据库和多喷头喷淋设备参数数据库并设置初始供液管管径尺寸及其空间位置和喷头数量;

步骤S2,基于所述多喷头喷淋设备参数数据库,运用建模软件创建喷淋设备的几何结构;

步骤S3,将创建的所述喷淋设备的几何结构导入多物理场耦合仿真软件进行仿真模拟,基于所述工艺参数数据库设置流体参数和边界条件,对阵列喷淋设备的供液管划分网格,基于k-ε湍流模型计算蚀刻液流体场分布,基于非等温流动流体传热模型计算蚀刻液温度场分布,基于稀物质传递模型计算蚀刻液浓度场分布;

步骤S4,分析流体场、温度场和浓度场在特定高度范围上的数值分布,若在误差允许范围内,仿真结果的数值呈现出均匀分布,则进行步骤S5;否则,返回S1步骤调节所述多喷头喷淋设备参数数据库的供液管管径尺寸及其空间位置和喷头数量,再依次进行各步骤;

步骤S5,基于仿真结果的蚀刻液喷淋压力、蚀刻液温度和蚀刻液浓度的分布情况与分析,针对不同的工艺参数数据库输出对应的多喷头喷淋设备参数数据库。

2.根据权利要求1所述的基于多物理场仿真的多喷头喷淋设备设计方法,其特征在于,所述多喷头喷淋设备参数数据库包括供液管入口的内径尺寸和数量及其空间位置,供液管的管径尺寸,喷头的数量、空间位置和喷射张角。

3.根据权利要求1所述的基于多物理场仿真的多喷头喷淋设备设计方法,其特征在于,所述工艺参数数据库包括蚀刻液的动力学参数:流体速度、压力、湍流动能、湍流耗散率和粘度系数,热力学参数:导热系数、比热容和初始温度,物理状态参数:蚀刻液浓度和密度。

4.根据权利要求1所述的基于多物理场仿真的多喷头喷淋设备设计方法,其特征在于,流体场边界条件包括入口处蚀刻液速度、湍流强度和湍流耗散率;温度场边界条件包括蚀刻液初始温度;浓度场边界条件包括蚀刻液初始浓度。

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