[发明专利]一种拉制MSF预制棒时对流换热模型的构建方法及装置

说明书

本申请公开了一种拉制MSF预制棒时对流换热模型的构建方法及装置，其中方法包括：响应于模型构建请求，获取待构建对流换热模型的MSF预制棒；获取拉制MSF预制棒的过程中，MSF预制棒的第一传热参数和MSF预制棒对应的导热炉的第二传热参数；根据第一传热参数和第二传热参数，计算MSF预制棒被加热后的导热参数；根据导热参数，构建MSF预制棒的对流换热模型。在MSF预制棒的拉制过程中引入了对流换热过程对应的对流换热模型，解决了现有在建立拉制MSF预制棒时的相关模型时，对于空气孔中的对流换热过程没有建模分析，这对于制造过程的精确性有影响的技术问题。

技术领域

本申请涉及微结构光纤技术领域，尤其涉及一种拉制MSF预制棒时对流换热模型的构建方法及装置。

背景技术

随着大数据时代的到来和5G技术的成熟，对数据信息的传输和储存提出了更快更长距离更大容量的要求。而满足上述的一切要求就是一根细细的玻璃纤维(即微结构光纤)，它可以把等同于上千本书的信息几乎瞬时地传输到数百千米之外。

微结构光纤(microstructure fiber，MSF)由周期性排列的空气孔和石英组合而成。MSF丰富的光学非线性特性和灵活可调的色散特性在光通信领域具有重要的科研价值和广阔的应用前景。因此MSF制造的线管研究依然是国内外研究的热点。现有在建立拉制MSF预制棒时的相关模型时，对于空气孔中的对流换热过程没有建模分析，这对于制造过程的精确性有影响。

发明内容

本申请提供了一种拉制MSF预制棒时对流换热模型的构建方法及装置，解决了现有在建立拉制MSF预制棒时的相关模型时，对于空气孔中的对流换热过程没有建模分析，这对于制造过程的精确性有影响的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种拉制MSF预制棒时对流换热模型的构建方法，所述方法包括：

响应于模型构建请求，获取待构建对流换热模型的MSF预制棒；

获取拉制所述MSF预制棒的过程中，所述MSF预制棒的第一传热参数和所述MSF预制棒对应的导热炉的第二传热参数；

根据所述第一传热参数和所述第二传热参数，计算所述MSF预制棒被加热后的导热参数；

根据所述导热参数，构建所述MSF预制棒的对流换热模型。

可选地，所述导热参数包括：温度和到热量。

可选地，所述对流换热模型具体为：

式中，是对流换热模型，FO是傅里叶数，μ₁是超越方程的根，J₁为一阶贝塞尔函数，J₀为零阶贝塞尔函数，Q为最终时刻的热量，Q₀为初始时刻的热量。

可选地，所述方法还包括：

设定所述MSF预制棒为热力学第三类边界条件；

在预置加热时间内，改变所述对流换热模型中的参数，得到所述MSF预制棒加热到熔融状态时，所述参数和所述预置加热时间之间的第一关系；

在所述对流换热模型的预置参数下，改变加热时间，得到所述MSF预制棒加热到熔融状态时，所述预置加热时间和所述参数之间的第二关系。

可选地，所述第一传热参数包括：初始温度、表面辐射率、导热系数、密度及恒压热容。

可选地，所述第二传热参数包括：表面辐射率、导热系数、密度及恒压热容。

本申请第二方面提供一种拉制MSF预制棒时对流换热模型的构建装置，所述装置包括：

第一获取单元，用于响应于模型构建请求，获取待构建对流换热模型的MSF预制棒；