【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及加熱煙具設計領域，特別涉及一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法。
技術介紹
1、隨著煙草行業的發展，加熱煙具作為一種新型的煙草產品，受到了廣泛的關注和研究。加熱煙具通過加熱而非燃燒煙草來釋放煙霧，相較于傳統煙草產品，具有較低的煙霧量和有害物質釋放，因此備受消費者青睞。
2、在加熱煙具的研發過程中，模擬仿真技術扮演了至關重要的角色。模擬仿真技術可以模擬加熱煙具在實際使用中的各種情況，包括煙支的加熱過程、煙氣的釋放和傳遞、煙具內部的溫度分布等。通過模擬仿真，研發人員可以對加熱煙具的設計和優化進行更深入的研究，從而提高產品的性能和用戶體驗。
3、然而，當前的加熱煙具模擬仿真技術仍存在一些問題。例如，由于加熱煙具的復雜性和多樣性，模擬仿真過程需要涉及多個物理場的相互作用，如熱傳導、流體動力學等物理特性，這無疑增加了模擬仿真的難度和復雜性，導致仿真建模的規模和計算量顯著增加，從而降低了仿真速度。
4、可以理解，模擬仿真技術作為預測和優化產品性能的重要手段，仿真速度是加熱煙具設計迭代過程中的關鍵因素之一，卻面臨著仿真速度過慢的問題，意味著產品設計迭代次數減少，導致設計優化不充分，這嚴重制約了加熱煙具的研發進度和效率，最終可能導致產品性能不佳或存在缺陷。
5、因此，如何提高加熱煙具的模擬仿真效率，滿足行業內加熱煙具產品快速研發，愈發成為主要關注的問題。
技術實現思路
1、為解決現有技術存在的上述技術問題，本專利技術提供一種基于加熱煙
2、本專利技術采用的技術方案是：
3、一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，所述加熱煙具包括第一組件和第二組件，所述第二組件包圍所述第一組件，所述第一組件和所述第二組件之間通過連接件相對固定并且相互之間保持有間隙，其特征在于，所述模擬仿真方法包括：
4、步驟1：利用無網格化仿真法對所述第一組件和所述第二組件進行仿真；
5、步驟2：利用綜合傳熱系數模型對所述第一組件和所述第二組件通過所述連接件進行的第一傳熱行為進行仿真；
6、步驟3：利用狹小空間模型對所述第一組件和所述第二組件通過所述間隙進行的第二傳熱行為進行仿真。
7、進一步的，所述步驟2包括：
8、步驟a：根據所述連接件、所述第一組件和所述第二組件的物理參數，將輻射傳熱公式和對流傳熱公式進行簡化耦合處理，得到所述綜合傳熱系數模型；
9、步驟b：基于所述綜合傳熱系數模型，利用環境溫度、所述加熱煙具的總傳熱量對所述第一組件和所述第二組件進行仿真。
10、進一步的，所述物理參數包括第一物理參數和第二物理參數，所述步驟a包括：
11、步驟a1：根據所述連接件、所述第一組件和所述第二組件的所述第一物理參數，對所述輻射傳熱公式進行簡化處理，得到簡化輻射傳熱速率；
12、步驟a2：根據所述連接件、所述第一組件和所述第二組件的所述第二物理參數，對所述對流傳熱公式進行簡化處理，得到簡化對流傳熱速率；
13、步驟a3：將所述簡化輻射傳熱速率和所述簡化對流傳熱速率進行耦合處理，建立所述綜合傳熱系數模型。
14、進一步的，所述步驟a1包括：
15、步驟a11：將所述連接件、所述第一組件和所述第二組件的壁面溫度在25～60℃范圍內取兩個端值和至少一個中間值，分別代入所述輻射傳熱公式計算各個壁面溫度所對應的輻射傳熱速率；
16、步驟a12：根據各個壁面溫度所對應的輻射傳熱速率，獲取所述輻射傳熱速率關于所述壁面溫度的一次擬合公式，得到簡化輻射傳熱速率。
17、進一步的，所述步驟a2包括：
18、步驟a21：根據不同的連接件、第一組件和第二組件的壁面形狀、尺寸和/或朝向的壁面類型，分別代入所述對流傳熱公式計算各個壁面類型所對應的輻射傳熱速率；
19、步驟a22：將所述輻射傳熱速率簡化為關于壁面類型參數和壁面溫度的函數。
20、進一步的，所述步驟3包括：
21、步驟3-1：根據所述第一組件和所述第二組件的間隔距離和間隙氣體傳熱特性信息，確定所述第一組件和所述第二組件之間氣隙對應的氣隙傳熱計算公式；
22、步驟3-2：將所述氣隙傳熱計算公式與所述第一組件和所述第二組件進行映射，建立所述狹小空間模型。
23、進一步的，所述步驟3-1包括：
24、基于所述間隙氣體傳熱特性信息，判斷所述第一組件和所述第二組件的間隔距離與第一預設閾值和第二預設閾值之間的關系：
25、如果所述間隔距離大于第一預設閾值，則執行步驟3-1-1：
26、確定所述第一組件和所述第二組件的傳熱類型以對流傳熱為主，選擇所述氣隙傳熱計算公式為氣體綜合傳熱公式；
27、如果所述間隔距離小于所述第一預設閾值且大于所述第二預設閾值，則執行步驟3-1-2：
28、確定所述第一組件和所述第二組件的傳熱類型以固體傳熱為主，選擇所述氣隙傳熱計算公式為固體傳熱公式；
29、如果所述間隔距離小于所述第二預設閾值，則執行步驟3-1-3：
30、確定所述第一組件和所述第二組件的傳熱類型以接觸熱阻為主，選擇所述氣隙傳熱計算公式為熱觸傳熱公式。
31、進一步的，所述間隙氣體傳熱特性信息包括所述第一組件和所述第二組件之間的間隔距離和對流傳熱速率關系。
32、進一步的，所述第一組件和所述第二組件為加熱組件和隔熱組件，或所述第一組件和所述第二組件為隔熱組件和散熱組件。
33、進一步的，所述模擬仿真方法還包括：步驟4：將所述第一傳熱行為的仿真結果和所述第二傳熱行為的仿真結果通過可視化系統予以呈現。
34、與現有技術相比，本專利技術的有益效果體現在：
35、1、本申請提供的模擬方法通過無網格化仿真法對組件進行仿真，減少模擬仿真的計算時間。
36、2、本專利技術提供的模擬方法通過綜合傳熱系數模型和狹小空間模型分別對組件的不同傳熱行為進行仿真，降低加熱煙具內部組件傳熱的計算復雜度，提高模擬仿真的效率。
37、3、本專利技術提供的模擬仿真結果還可以同時提供實時反饋和直觀的可視化結果，方便工作人員快速上手，滿足加熱煙具產品快速研發的需求。
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1.一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，所述加熱煙具包括第一組件和第二組件，所述第二組件包圍所述第一組件，所述第一組件和所述第二組件之間通過連接件相對固定并且相互之間保持有間隙，其特征在于，所述模擬仿真方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟2包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述物理參數包括第一物理參數和第二物理參數，所述步驟A包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟A1包括：
5.根據權利要求3所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟A2包括：
6.根據權利要求1所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟3包括：
7.根據權利要求6所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟3-1包括：
8.根據權利要求6所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，
9.根據權利要求1所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述第一組件和所述第二組件為加熱組件和隔熱組件，或所述第一組件和所述第二組件為隔熱組件和散熱組件。
10.根據權利要求1所述的模擬仿真方法，其特征在于，所述模擬仿真方法還包括：步驟4：將所述第一傳熱行為的仿真結果和所述第二傳熱行為的仿真結果通過可視化系統予以呈現。
...【技術特征摘要】
1.一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，所述加熱煙具包括第一組件和第二組件，所述第二組件包圍所述第一組件，所述第一組件和所述第二組件之間通過連接件相對固定并且相互之間保持有間隙，其特征在于，所述模擬仿真方法包括：
2.根據權利要求1所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟2包括：
3.根據權利要求2所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述物理參數包括第一物理參數和第二物理參數，所述步驟a包括：
4.根據權利要求3所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟a1包括：
5.根據權利要求3所述的一種基于加熱煙具傳熱特性的模擬仿真方法，其特征在于，所述步驟a2包括：
6.根據權利要求1所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：肖衛強，盧昕博，吳鍵，周國俊，趙路燦，夏倩，詹望成，韓玉峰，滕如玉，徐青怡，
申請(專利權)人：浙江中煙工業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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