【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于火灾科学数值模拟，尤其是涉及一种机翼油箱内油池火模拟方法、系统、终端及介质。
技术介绍
1、近年来随着航空运输量的增加，空中事故也越来越多，民航安全逐渐成为国内甚至国际社会关注的热点问题之一。据相关资料统计，民用客机发生事故的主要原因之一就是火灾，在过去一些民用客机的安全事故中，火灾事故的占比很高。飞机本身空间结构狭小，人员密度大，一但发生火灾后果将极其严重，可能会造成严重的经济损失和社会人员伤亡。而飞机最主要的着火源还是燃油引发的，如果飞机发生燃油燃烧，可能引起飞机着火，进而造成严重的事故灾害。燃油持续燃烧时间及其温度场直接影响到飞机受损的严重程度，因此有必要开展飞机机翼油箱内池火燃烧特性分析。而有关民用飞机燃油火灾研究受到资金、安全、环保等因素的限制，直接进行实验模拟是不现实的，应用计算机模拟软件来模拟飞机油箱区域火灾发展过程，通过模拟软件对建模区域设立火源和其他条件来进行模拟研究，已经成为更合理可行的手段。
2、针对火灾的模拟其实是比较复杂的一种手段，会涉及到流体力学、燃烧学、传热学等学科知识。美国国家标准与技术研究院(nist)与芬兰vtt技术研究中心合作开发出专门火灾模拟的计算流体力学软件fds(fire dynamiics simulator，火灾动力学模拟器)。fds有些强大的火灾模拟功能，并且配有自带的smokeview后处理程序，可以显示火灾过程中的温度、烟气浓度、热释放速率等随时间变化情况，以及生成云图动画和三维等值面数据。pyrosim是一款用于火灾模拟模拟的软件，内置了fds软件
3、目前不少学者已经使用pyrosim研究飞机客舱、货舱以及发动机舱等部位的着火规律，但国内外对于飞机机翼油箱内油池着火规律、发展预测的相关研究相对较少，油箱内油池火会因为油箱内油管布局的影响而更加复杂，需要进一步对油箱内池火燃烧过程进行模拟研究。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种机翼油箱内油池火模拟方法、系统、终端及介质，以解决当前飞机机翼油箱池火模拟中尚未考虑油管布局而引起较大误差的问题。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、第一方面
4、本专利技术提供了一种机翼油箱内油池火模拟方法，包括：
5、获取油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局；
6、根据所述油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局，在pyrosim软件内建立油箱的三维模型，并建立油箱油池火的流场模型；
7、在油箱底部设置一油池火源面，并根据航空煤油燃烧参数设置模拟参数，建立池火燃烧模型；
8、在pyrosim软件中根据需要监测的物理量对监测设备进行设置，并设置温度切面，以实现对切面上的温度场分布进行监测；
9、利用所述三维模型、所述流场模型、以及所述池火燃烧模型建立流体动力学模型，并利用所述流体动力学模型进行模拟计算，以得到油箱内部物理量实时变化情况，实现对油箱池火的发展预测。
10、进一步的，所述根据所述油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局，在pyrosim软件内建立油箱的三维模型，并建立油箱油池火的流场模型，包括：
11、根据所述油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局，在pyrosim软件内建立油箱的三维模型；
12、将油箱的计算区域划分为多个网格，并假设每个网格内部的参数都相等；其中，网格尺寸为火源特征直径的十分之一；
13、在所述计算区域上应用控制方程，以得到油箱油池火的流场模型。
14、进一步的，所述控制方程包括连续方程、动量守恒方程、能量守恒方程、组分守恒方程、以及状态方程。
15、进一步的，所述在油箱底部设置一油池火源面，并根据航空煤油燃烧参数设置模拟参数，建立池火燃烧模型，包括：
16、在油箱底部设置一油池火源面，并采用正十二烷燃烧参数作为模拟参数，以模拟高温热解气体的燃烧过程，表达式为：
17、
18、根据所述模拟参数建立池火燃烧模型，并定义池火由初期增长至稳定燃烧阶段，热释放速率呈变化热释放速率t2的指数规律增长；其中，热释放速率与时间的关系如下公式所示：
19、q＝at2；
20、其中，q为飞机客舱火中火源的热释放速率，α为火增长指数，t为火发生的时间。
21、进一步的，所述在pyrosim软件中根据需要监测的物理量对监测设备进行设置，并设置温度切面，以实现对切面上的温度场分布进行监测，包括：
22、在pyrosim软件中设置热电偶、火焰速度探测器以及烟雾浓度探测器，以实现对温度、火焰速度、烟雾浓度的单点式监测；
23、设置温度切面，以实现对切面上的温度场分布进行监测。
24、第二方面
25、本专利技术还提供了一种机翼油箱内油池火模拟系统，包括：
26、读取模块，用于获取油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局；
27、建模模块，用于根据所述油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局，在pyrosim软件内建立油箱的三维模型，并建立油箱油池火的流场模型；
28、燃烧模块，用于在油箱底部设置一油池火源面，并根据航空煤油燃烧参数设置模拟参数，建立池火燃烧模型；
29、监测模块，用于在pyrosim软件中根据需要监测的物理量对监测设备进行设置，并设置温度切面，以实现对切面上的温度场分布进行监测；
30、预测模块，用于利用所述三维模型、所述流场模型、以及所述池火燃烧模型建立流体动力学模型，并利用所述流体动力学模型进行模拟计算，以得到油箱内部物理量实时变化情况，实现对油箱池火的发展预测。
31、第三方面，本专利技术还提供了一种终端，包括：
32、一个或多个处理器；
33、存储装置，用于存储一个或多个程序；
34、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如上述机翼油箱内油池火模拟方法。
35、第四方面，本专利技术还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述机翼油箱内油池火模拟方法。
36、相对于现有技术，本专利技术所述的一种机翼油箱内油池火模拟方法、系统、终端及介质具有以下优势：
37、本专利技术所述的一种机翼油箱内油池火模拟方法、系统、终端及介质，能够通过对不同油管布局条件下的油箱池火燃烧进行模拟，提高了模拟的准确度，所得结果可用于飞机油箱内油池火灾发展过程预测，开展对飞机火灾探测警报系统设计或安全评估工作。
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1.一种机翼油箱内油池火模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局，在PyroSim软件内建立油箱的三维模型，并建立油箱油池火的流场模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述控制方程包括连续方程、动量守恒方程、能量守恒方程、组分守恒方程、以及状态方程。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在油箱底部设置一油池火源面，并根据航空煤油燃烧参数设置模拟参数，建立池火燃烧模型，包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在Pyrosim软件中根据需要监测的物理量对监测设备进行设置，并设置温度切面，以实现对切面上的温度场分布进行监测，包括：
6.一种机翼油箱内油池火模拟系统，其特征在于，包括：
7.一种终端，其特征在于，包括：
8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于：所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行权利要求1-5中任意一项所述的机翼油箱内油池火模拟方法。
【技术特征摘要】
1.一种机翼油箱内油池火模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述油箱的物理结构、以及油箱内的油管布局，在pyrosim软件内建立油箱的三维模型，并建立油箱油池火的流场模型，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述控制方程包括连续方程、动量守恒方程、能量守恒方程、组分守恒方程、以及状态方程。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在油箱底部设置一油池火源面，并根据航空煤油燃烧参数设置模拟参...
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