[发明专利]一种气体灭弧性能的判断方法及系统

权利要求书

1.一种气体灭弧性能的判断方法，其特征在于，包括：

利用吉布斯自由能最小化原理，结合电中性条件、物质守恒条件及道尔顿分压定律，计算随温度和压强变化的气体组分；

根据所述随温度和压强变化的气体组分，运用标准的热力学关系计算气体的热力学性质；其中，所述气体的热力学性质包括：密度、焓值及定压比热；

利用Chapman-Enskog方法求解玻尔兹曼方程，得到粒子的速度分布函数变化，并根据粒子的速度分布函数变化计算得到粒子的输运系数；其中，所述粒子的输运系数包括：热导率、电导率、粘性系数；

根据所述热力学性质及所述输运系数，判断气体灭弧性能。

2.如权利要求1所述的一种气体灭弧性能的判断方法，其特征在于，所述根据所述热力学性质及所述输运系数，判断气体灭弧性能，包括：

根据所述热力学性质判断能量耗散情况，若所述能量耗散越高，则气体灭弧性能越好；其中，所述气体的热力学性质包括：密度、焓值及定压比热；

根据所述输运系数判断气体灭弧性能，若所述输运系数越高，则气体灭弧性能越好。

3.如权利要求2所述的一种气体灭弧性能的判断方法，其特征在于，所述根据所述输运系数判断气体灭弧性能，若所述输运系数越高，则气体灭弧性能越好，包括：

根据所述热导率判断气体灭弧性能，若所述热导率越高，则气体灭弧性能越好；

根据所述电导率判断气体灭弧性能，若所述电导率越高，则气体灭弧性能越好；

根据所述粘性系数判断气体灭弧性能，若所述粘性系数越高，则气体灭弧性能越好。

4.如权利要求1所述的一种气体灭弧性能的判断方法，其特征在于，所述吉布斯自由能，通过以下公式表示：

其中，G为吉布斯自由能，i代表粒子，N为粒子种类数，n_i为粒子i的数密度，μ_i为粒子i的化学式；

所述粒子i的化学式，通过以下公式计算：

其中，μ_i为粒子i的化学式，为粒子i的标准态化学式，R为理想气常数，T为温度，n_i为粒子i的数密度，j代表粒子，N为粒子种类数，n_j为粒子j的数密度，p为总压力，p⁰为参考压力；

所述电中性条件，通过以下公式表示：

n_e＝∑_in_iz_i；

其中，n_e为电中性，i代表粒子，n_i为粒子i的数密度，z_i为粒子i的带的正电荷的量；

所述物质守恒条件，通过物质守恒定律表示：

其中，n_S为元素S的数量，n_F为元素F的数量，Const为常数；

所述道尔顿分压定律，通过以下公式表示：

P_i＝n_ikT；

P_total＝∑_iP_i；

其中，P_total为所有粒子的分压之和，i代表粒子，P_i为粒子i的压力，n_i为粒子i的数密度，k为玻尔兹曼常数，T为温度。