[发明专利]油气混合比计算方法、装置、设备及介质

说明书

本申请公开了一种油气混合比计算方法、装置、设备及介质，涉及两相流数值算法领域，包括：利用KD树算法、几何定位算法以及燃烧室内液滴的当前坐标，从所有控制体中确定出燃烧室内液滴当前时刻所在的目标控制体；计算出燃烧室内液滴下一坐标，以便确定出下一时刻所在的目标控制体，将下一时刻所在的目标控制体更新为当前时刻所在的目标控制体，若不满足第一预设条件则重新跳转至计算出燃烧室内液滴下一坐标的步骤，直至满足第一预设条件为止，以得到燃烧室内液滴的运动轨迹；利用运动轨迹计算燃烧室内液滴的分布结果，并基于分布结果计算出燃油室内的油气混合比。能够降低计算量，并提高计算油气混合比的速度和效率。

技术领域

本发明涉及两相流数值算法领域，特别涉及油气混合比计算方法、装置、设备及介质。

背景技术

燃烧室内油气混合比是提升航空发动机性能的关键因素之一，研究燃油喷雾雾化机理有助于通过控制喷射条件提升燃油雾化效果。数值模拟在深度探索燃油雾化机理方面具有显著优势，因此高效的雾化数值算法是揭示雾化机理的有效工具。在燃油雾化机理研究中燃油二次破碎区域的燃油液滴尺寸小、数量多，采用欧拉网格捕捉液滴将导致计算量较大而无法实现。为提高数值计算速度，目前普遍采用并行计算方式进行仿真。液滴在计算域中产生后，首先要进行液滴定位，确定离散相液滴和网格之间的对应关系，第一个缺点最直接的方式是根据液滴坐标和网格的空间范围对所有网格进行逐个判断，会导致计算量较大，计算速度大幅降低；第二个缺点再次是液滴进行位置更新后重新定位效率很低。

综上可见，如何降低计算量，并提高计算油气混合比的速度和效率是本领域有待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种油气混合比计算方法、装置、设备及介质，能够降低计算量，并提高计算油气混合比的速度和效率。其具体方案如下：

第一方面，本申请公开了一种油气混合比计算方法，包括：

利用KD树算法、几何定位算法以及燃烧室内液滴的当前坐标，从所有控制体中确定出燃烧室内液滴当前时刻所在的目标控制体；

基于与所述当前时刻所在的目标控制体对应的当前第一运动参数、所述燃烧室内液滴的当前第二运动参数计算出所述燃烧室内液滴下一坐标；

利用所述当前坐标和所述下一坐标计从所述当前时刻所在的目标控制体中确定出当前目标控制面，并基于所述当前目标控制面确定出所述燃烧室内液滴下一时刻所在的目标控制体；

将所述下一时刻所在的目标控制体更新为所述当前时刻所在的目标控制体，并判断当前是否满足第一预设条件，若不满足则重新跳转至所述基于与所述当前时刻所在的目标控制体对应的当前第一运动参数、所述燃烧室内液滴的当前第二运动参数计算出所述燃烧室内液滴下一坐标的步骤，直至满足所述第一预设条件为止，以得到所述燃烧室内液滴的运动轨迹；

利用所述运动轨迹计算所述燃烧室内液滴的分布结果，并基于所述分布结果计算出燃油室内的油气混合比。

可选的，所述利用KD树算法、几何定位算法以及燃烧室内液滴的当前坐标，从所有控制体中确定出燃烧室内液滴当前时刻所在的目标控制体，包括：

利用KD树算法从所有控制体中确定出待筛选控制体，并利用几何定位算法和燃烧室内液滴的当前坐标从所述待筛选控制体中筛选出燃烧室内液滴当前时刻所在的目标控制体。

可选的，所述利用几何定位算法和燃烧室内液滴的当前坐标从所述待筛选控制体中筛选出燃烧室内液滴当前时刻所在的目标控制体，包括：

判断所述待筛选控制体的数量是否大于预设阈值；

若大于则利用几何定位算法和燃烧室内液滴的当前坐标，依次遍历各个所述待筛选控制体的各个控制面，以便筛选出燃烧室内液滴当前时刻所在的目标控制体。