一种可燃气体泄爆超压预测方法技术

本发明专利技术公开了一种可燃气体泄爆超压预测方法，包括采集不同工况下影响泄爆超压的关键参数，对关键参数进行无量纲化，并转化为矩阵，形成数据集，构建泄爆超压预测模型，通过静态破膜压力与预测泄放压力相对大小调整损失函数，确保预测泄放压力大于静态破膜压力；对泄爆超压预测模型的网络层数和权重正则化系数进行超参数调优，以相对误差作为适应度函数值，得到最优的泄爆超压预测模型；输入建构筑物泄爆场景下的工况参数，泄爆超压预测模型输出设计工况下的泄爆超压预测值。本方法能够有效提升试验网络下预测结果的准确性。效提升试验网络下预测结果的准确性。效提升试验网络下预测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种可燃气体泄爆超压预测方法


[0001]本专利技术涉及控制安全领域，特别涉及一种可燃气体泄爆超压预测方法。

技术介绍

[0002]受限空间内可燃气体爆炸给人类的生命财产安全带来了巨大的威胁，设置泄爆口是控制爆炸超压，减小事故后果的重要手段。而对泄爆超压进行精确而快速的预测是指导泄爆口设计的前提，也是建构筑物爆炸安全设计的基础。
[0003]泄爆超压预测可以采用经验/半经验模型、简化计算模型和数值模拟方法进行。其中经验/半经验公式是基于实验数据统计而成，其通用性较差，只在部分工况下能够取得合适的结果。简化计算模型计算复杂，通过对真实工况进行大量简化来计算泄爆超压，无法应对复杂的工程情况。数值计算方法要求人员有一定的专业知识和软件技能，而且对于大尺寸场景需要消耗大量的计算资源。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的上述缺点与不足，本专利技术的目的在于提供一种可燃气体泄爆超压预测方法，具体涉及以爆炸力学与机器学习模型结合的可燃气体泄爆超压预测方法。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可燃气体泄爆超压预测方法，其特征在于，包括：采集不同工况下影响泄爆超压的关键参数，所述关键参数包括泄爆超压与层流燃烧速度S
L
、泄爆口面积A
V
、未燃气体密度ρ
u
、已燃气体密度ρ
b
、容器体积V、初始泄放时刻内外压差ΔP、点火点位置I
P
及预混气体当量比Φ；对关键参数进行无量纲化，并转化为矩阵，形成数据集；构建泄爆超压预测模型，通过静态破膜压力与预测泄放压力相对大小调整损失函数，确保预测泄放压力大于静态破膜压力；对泄爆超压预测模型的网络层数和权重正则化系数进行超参数调优，以相对误差作为适应度函数值，得到最优的泄爆超压预测模型；输入建构筑物泄爆场景下的工况参数，泄爆超压预测模型输出设计工况下的泄爆超压预测值。2.根据权利要求1所述的可燃气体泄爆超压预测方法，其特征在于，所述对关键参数进行无量纲化，并转化为矩阵，具体是通过建立的控制方程获得关键参数之间的逻辑关系，根据不同参数的逻辑关系进行无量纲化处理，转化为特征矩阵。3.根据权利要求2所述的可燃气体泄爆超压预测方法，其特征在于，所述控制方程为：由该控制方程可知，影响泄爆超压P的关键参数为层流燃烧速度S
L
、泄爆口面积A
V
、未燃气体密度ρ
u
、已燃气体密度ρ
b
、容器体积V、初始泄放时刻内外压差ΔP、点火点位置I
P
及预混气体当量比Φ。4.根据权利要求3所述的可燃气体泄爆超压预测方法，其特征在于，依据控制方程对关键参数进行无量纲化，转化为具有物理学意义的特征量，具体为：未燃气体密度ρ
u
及已燃气体密度ρ
b
转化为膨胀系数Θ＝ρ
u
/ρ
b
；泄爆口面积A
V
转化为泄放系数C
D
＝A
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈国华，徐启明，苏燊，门金坤，吕弘鹏，李戈良，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：