燃烧锅炉运行控制方法与系统.pdf

本发明提供一种燃烧锅炉运行控制方法与系统，定义在计算区域网格节点区域，生成网格节点区域各角点的特征波形式的参数，转换生成角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，代入可压缩流体的密度和角点的特征波参数，生成角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。本发明燃烧锅炉运行控制方法经过严格数学逻辑计算，整个边界条件设定过程稳定、准确，且能准确模拟出燃烧锅炉的运行情况，对燃烧锅炉运行进行控制。

权利要求书
1.  一种燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，包括步骤：
定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；
生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；
利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，获取在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数参数参数；
获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；
根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数参数参数，获得角点求解变量时间推进参数参数；
根据所述角点求解变量时间推进参数参数，确定可压缩流体中角点边界条件；
根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。

2.  根据权利要求1所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，所述定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax）之前还有步骤：
根据根据纳维叶－斯托克斯方程，对可压缩流体进行数值模拟，获取可压缩流体控制参数，其中，所述可压缩流体控制参数包括连续参数、动量参数、温度参数、整理参数和状态参数。

3.  根据权利要求1或2所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，所述根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件具体包括步骤：
根据所述角点求解变量时间推进参数，选取与所述角点求解变量时间推进参数相应的时间推进格式；
采用所述相应的时间推进格式，获得下一个时间角点上求解变量的更新值；
根据所述下一个时间角点上求解变量的更新值，确定可压缩流体中角点边界条件。

4.  根据权利要求1或2所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，所述根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件之后还有步骤：
对确定的可压缩流体中角点边界条件进行验证。

5.  根据权利要求1或2所述的燃烧锅炉运行控制方法，其特征在于，角点求解变量包括可压缩流体的速度、密度和温度。

6.  一种燃烧锅炉运行控制系统，其特征在于，包括：
定义模块，用于定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；
特征波形式的方程生成模块，用于生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；
参数转换模块，用于利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，通过数学运算，转换生成在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数；
获取模块，用于获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；
求解变量时间推进参数生成模块，用于根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，获得角点求解变量时间推进参数；
确定模块，用于根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件；
模拟模块，用于根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。

7.  根据权利要求6所述的燃烧锅炉运行控制系统，其特征在于，还有包括：
控制参数模块，用于根据根据纳维叶－斯托克斯方程，对可压缩流体进行数值模拟，获取可压缩流体控制参数，其中，所述可压缩流体控制参数包括连续参数、动量参数、温度参数、整理参数和状态参数。

8.  根据权利要求6或7所述的燃烧锅炉运行控制系统，其特征在于，所述确定模块具体包括：
选取单元，用于根据所述角点求解变量时间推进参数，选取与所述角点求解变量时间推进参数相应的时间推进格式；
更新值获取单元，用于采用所述相应的时间推进格式，获得下一个时间角点上求解变量的更新值；
确定单元，用于根据所述下一个时间角点上求解变量的更新值，确定可压缩流体中角点边界条件。

9.  根据权利要求6或7所述的燃烧锅炉运行控制系统，其特征在于，还包括：
验证模块，用于对确定的可压缩流体中角点边界条件进行验证。

10.  根据权利要求6或7所述的燃烧锅炉运行控制系统，其特征在于，角点求解变量包括可压缩流体的速度、密度和温度。

说明书燃烧锅炉运行控制方法与系统
技术领域
本发明涉及火电厂技术领域，特别是涉及燃烧锅炉运行控制方法与系统。
背景技术
目前在火电厂中，为了确保燃烧锅炉的正常工作，需要对燃烧锅炉的燃烧情况进行模拟，再根据模拟的结果对燃烧锅炉的运行进行调整。随着并行计算机硬件和软件技术的发展，进行大规模流动和燃烧的直接数值模拟成为可能，另外研究者进行了化学反应的燃烧流动的数值模拟，采用非稳态的可压缩流动的直接数值模拟来模拟燃烧锅炉内的燃烧情况，非稳态的可压缩流动的直接数值模拟能够很好的模拟出燃烧锅炉内的燃烧情况，为燃烧锅炉运行调整做出正确指导。
但是采用非稳态的可压缩流动的直接数值模拟来模拟燃烧锅炉内的燃烧情况最大的难点在于需要准确地控制边界上的波反射。目前对于稳态的Navier-Stokes（纳维叶－斯托克斯）的直接数值模拟，波反射显得不是很重要。因为在稳态的数值模拟中，需要得到的只是一个稳态的结果，这种波的反射会采取一定的方法消除掉，不需要关心这种波反射对边界的影响。在非稳态的数值模拟中，非耗散的高阶数值格式会产生长距离、长时间的数值波。这些数值波会对数值求解的过程产生影响，尤其是对数值收敛性有较大的影响。在实际的流动模拟中也发现，即使物理的波反射不是很明显，不能够从下游传递到上游，数值波的反射有可能从边界传递到入口或者计算的整个区域。Vichnevertsk和Bowles采用一维对流参数研究发现，计算区域的入口和出口的边界有非常强的数值波的耦合，会导致非物理的震荡，同时他们对二维不可压缩，二维可压缩参数模拟中也发现了上述类似的现象。三维可压缩Navier-Stokes参数边界条件处理困难的关键原因是完整的特征无反射边界条件数学理论的缺乏。完全可靠并且适定的边界条件只对Euler（欧拉）参数适用，但是对于Navier-Stokes会变得非常复杂。对于Navier-Stokes参数，给定特定的边界条件从而得到比较好 的模拟结果，也只适用于那些非常简单的模拟情况。对于Navier-Stokes参数的特征边界条件的给定，主要的问题是Navier-Stokes不是双曲型参数，因此不能简单利用Euler参数边界条件给定的方法直接应用到Navier-Stokes参数，若直接采用Euler参数边界条件给定的方法直接应用到Navier-Stokes参数，得到的特征无反射边界条件设定结果必然存在比较大的误差。
若根据较大误差的特征无反射边界条件来对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，必然无法准确模拟出燃烧锅炉内燃烧情况，也无法对燃烧锅炉运行做出正确的控制、调整。
发明内容
基于此，有必要针对一般燃烧锅炉运行控制方法无法正确对燃烧锅炉运行做出正确的控制、调整的问题提供一种能够对燃烧锅炉运行做出正确的控制的燃烧锅炉运行控制方法与系统，提高锅炉的运行效率。
一种燃烧锅炉运行控制方法，包括步骤：
定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；
生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；
利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，获取在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数参数参数；
获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；
根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数参数参数，获得角点求解变量时间推进参数参数；
根据所述角点求解变量时间推进参数参数，确定可压缩流体中角点边界条件；
根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳 态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。
一种燃烧锅炉运行控制系统，包括：
定义模块，用于定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；
特征波形式的方程生成模块，用于生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；
参数转换模块，用于利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，通过数学运算，转换生成在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数；
获取模块，用于获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；
求解变量时间推进参数生成模块，用于根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，获得角点求解变量时间推进参数；
确定模块，用于根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件；
模拟模块，用于根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。
本发明燃烧锅炉运行控制方法与系统，首先定义在计算区域网格节点区域，之后生成网格节点区域各角点的特征波形式的参数，再利用这个参数转换生成角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，再在这个可压缩流体的压力和速度时间导数的参数代入可压缩流体的密度和角点的特征波参数，最后生成角点求解变量时间推进参数，根据角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件，根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。本发明燃烧锅炉运行控制方法经过严格数学逻辑计算，避免 直接采用Euler参数边界条件给定的方法直接应用到Navier-Stokes参数，整个设定过程稳定、准确，且能够很好处理可压缩流体中声波反射的问题，更进一步确保角点处理的特征无反射边界条件设定结果的精准，根据准确的角点处理的特征无反射边界条件对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟能够准确模拟出燃烧锅炉内燃烧情况，对燃烧锅炉运行进行调整，提高燃烧锅炉的运行效率。
附图说明
图1为本发明燃烧锅炉运行控制方法第一个实施例的流程示意图；
图2为本发明燃烧锅炉运行控制方法中三维计算区域角点特征无反射处理示意图；
图3为本发明燃烧锅炉运行控制方法第二个实施例的流程示意图；
图4为本发明燃烧锅炉运行控制系统第一个实施例的结构示意图；
图5为本发明燃烧锅炉运行控制系统第二个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下根据附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
如图1所示，一种燃烧锅炉运行控制方法，包括步骤：
S200：定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；
S300：生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；
S400：利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，通过数学运算，转换生成在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数；
S500：获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特 征波参数；
S600：根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，获得角点求解变量时间推进参数；
S700：根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件；
S900：根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。
本发明燃烧锅炉运行控制方法，首先定义在计算区域网格节点区域，之后生成网格节点区域各角点的特征波形式的参数，再利用这个参数转换生成角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，再在这个可压缩流体的压力和速度时间导数的参数代入可压缩流体的密度和角点的特征波参数，最后生成角点求解变量时间推进参数，根据角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件，根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。本发明燃烧锅炉运行控制方法经过严格数学逻辑计算，避免直接采用Euler参数边界条件给定的方法直接应用到Navier-Stokes参数，整个设定过程稳定、准确，且能够很好处理可压缩流体中声波反射的问题，更进一步确保角点处理的特征无反射边界条件设定结果的精准，根据准确的角点处理的特征无反射边界条件对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟能够准确模拟出燃烧锅炉内燃烧情况，对燃烧锅炉运行进行调整，提高燃烧锅炉的运行效率。
为了进一步详细解释本发明燃烧锅炉运行控制方法的技术方案，下面将采用一具体实施例详细说明。为了便于理解，在本是实施例中将采用数学参数体现上述方法中的各个参数对数据进行处理过程，以体现数学计算过程的严谨与准确。
如图2所示，下面特征无反射边界条件的研究中，以图2中第5号角点为 例，详细地给出了角点耦合特征无反射边界条件的数学方法，其它角点处理方法是类似的。图2中坐标原点定义在左下角，计算区域的网格节点区域定义为[1,Xmax]*[1,Ymax]*[1,Zmax],其中Xmax,Ymax,Zmax是计算区域三个方向最大的网格点数。首先给出X,Y,Z三个方向的特征波的具体数学表达式。
其中，X方向的特征波形式为：
L1x=(u-c)(∂P∂x-ρc∂u∂x)]]>
L2x=u(c2∂ρ∂x-∂P∂x)]]>
L3x=u∂v∂x]]>
L4x=u∂w∂x]]>
L5x=(u+c)(∂P∂x+ρc∂u∂x)]]>
Y方向传播的特征波形式为：
L1y=(v-c)(∂P∂y-ρc∂v∂y)]]>
L2y=v(c2∂ρ∂y-∂P∂y)]]>
L3y=v∂u∂y]]>
L4y=v∂w∂y]]>
L5y=(v+c)(∂P∂y+ρc∂v∂y)]]>
Z方向传播的特征波形式为：
L1z=(w-c)(∂P∂z-ρc∂w∂z)]]>
L2z=w(c2∂ρ∂z-∂P∂z)]]>
L3z=w∂u∂z]]>
L4z=w∂v∂z]]>
L5z=(w+c)(∂P∂z+ρc∂w∂z)]]>
将控制参数整理成特征波的形式：
∂ρ∂t+1c2[L2x+12(L1x+L5x)]+1c2[L2y+12(L1y+L5y)]+1c2[L2z+12(L1z+L5z)]=0]]>
∂P∂t+L1x+L5x2+L1y+L5y2+L1z+L5z2=0]]>
∂ρT∂t+L1x+L5x+L1y+L5y+L1z+L5z2R=0]]>
∂u∂t+12ρc(L5x-L1x)+L3y+L3z=0]]>
∂v∂t+12ρc(L5y-L1y)+L3x+L4z=0]]>
∂w∂t+12ρc(L5z-L1z)+L4x+L4y=0]]>
利用上面的特征波形式的参数，通过数学运算得到压力和速度时间导数的关系式如下：
∂P∂t-ρc∂u∂t+L1x+L1x+L5y2+L1z+L5z2-ρc(L3y+L3z)=0]]>
∂P∂t+ρc∂v∂t+L5y+L1x+L5x2+L1z+L5z2+ρc(L3x+L4z)=0]]>
∂P∂t-ρc∂v∂t+L1y+L1x+L5x2+L1z+L5z2-ρc(L3x+L4z)=0]]>
∂P∂t+ρc∂w∂t+L5z+L1x+L5x2+L1y+L5y2ρc(L4x+L4y)=0]]>
∂P∂t-ρc∂v∂t+L1z+L1x+L5x2+L1y+L5y2-ρc(L4x+L4y)=0]]>
∂P∂t-c2∂P∂t-L2x-L2x-L2y-L2z=0]]>
对于第5个角点处理数学过程如下：
角点的布置如图2所示，按照角点的处理方法，1、2、3、4个角点由于只需确定密度ρ，所以无需用复杂的角点处理方法。由于5、6、7、8个角点的位置都在x=Xmax处，有一个共同的需由外场给定的特征波在下面的数学推导中，仅仅给出第5个角点的完整数学处理方法，其它角点(6、7、8)的处理方法是类似的。对于第5号节点，x=Xmax,y=1,z=1,则需由外场给定，有：
∂P∂t-ρc∂u∂t+L1x0=0]]>
∂P∂t+ρc∂v∂t+L5y0=0]]>
∂P∂t+ρc∂w∂t+L5z0=0]]>
由上述公式可得压力P的数学表达式:
4∂P∂t+L1x0+L5y0+L5z0+L5x+L1y+L1z+ρc(L3y+L3z-L3x-L4z-L4x-L4y)=0]]>
可得三个速度分量的数学表达式：
∂u∂t+Ly3+L3z-L4z-L4y4+L5y0+L5z0+L5x+L1y+L1z-3L1x04=0]]>
∂v∂t+L3x+L4z+L4x+L4y-L3y-L3z4+3L5y0-L1x0-L5z0-L5x-L1y-L1z4ρc=0]]>
∂w∂t+L3x+L4z+L4x+L4y-L3y-L3z4+3L5y0-L1x0-L5z0-L5x-L1y-L1z4ρc=0]]>
可得密度参数：
∂ρ∂t+4L2x+4L2y+4L2z+L1x0+L5y0+L5x+L1y+L1z+L5z04c2+]]>
ρc(L3y+L3z-L3x-L3x-L4z-L4x-L4y)4c2=0]]>
可得温度参数：
∂(ρT)∂t+L1x0+L5y0+L5z0+L5x+L1y+L1z+ρc(L3y+L3z-L3x-L4z-L4x-L4y)4=0]]>
根据∂(ρ·)∂t=·∂ρ∂t+ρ∂(·)∂t]]>可求得各守恒量的推进参数：
∂ρu∂t=ρ∂u∂t+u∂ρ∂t]]>
∂ρv∂t=ρ∂v∂t+v∂ρ∂t]]>
∂ρw∂t=ρ∂w∂t+w∂ρ∂t]]>
其它角点的处理方法是类似的数学推导过程，可以按照上面的方法进行处理。到此为止得到了角点求解变量(速度、密度和温度)时间推进的参数。从而使用本文提出的角点特征边界条件的方法，实现了可压缩流体中角点边界条件的确定。
如图3所示，在其中一个实施例中，所述S200之前还有步骤：
S100：根据根据纳维叶－斯托克斯方程，对可压缩流体进行数值模拟，获取可压缩流体控制参数，其中，所述可压缩流体控制参数包括连续参数、动量参数、温度参数、整理参数和状态参数。
在这里采用的是完全可压缩的Navier-Stokes参数，没有采用其它比如低Ma数近似，进行声学抑制的方法，是真正意义上的完全可压缩流动的直接数值模拟。采用的可压缩的控制参数如下：
连续参数：∂ρ∂t+∂ρui∂xi=0]]>
动量参数：∂ρuj∂t+∂ρuiuj∂xi=-∂P∂xj+∂τij∂xi(j=1,2,3)]]>
温度参数：
∂ρT∂t+∂ρTui∂xi+PCv∂ui∂xi=[∂∂xi(λ∂T∂xi)+Φ]/Cv]]>
整理形式：、DρTDt+PCv∂ui∂xi=[-∂qi∂xi+Φ]/Cv]]>
状态参数：P=ρRrW_T]]>
说明：ρ、ui、T、P、Yk为基本变量；fk,i为重力分量；Cv,Rr,Wk为气体相关参数。根据根据纳维叶－斯托克斯方程，对可压缩流体进行数值模拟，获取可压缩流体控制参数，能够真实、准确模拟可压缩流体数值，以便在后续的步骤中准确定义计算区域中网格节点区域以及获取各角点的特征波形式参数。
如图3所示，在其中一个实施例中，所述S700具体包括步骤：
S720：根据所述角点求解变量时间推进参数，选取与所述角点求解变量时间推进参数相应的时间推进格式；
S740：采用所述相应的时间推进格式，获得下一个时间角点上求解变量的更新值；
S760：根据所述下一个时间角点上求解变量的更新值，确定可压缩流体中角点边界条件。
在上述实施例中，获取有速度密度和温度等角点求解变量时间推进，根据这些角点求解变量选取相应的时间推进格式，获取下一个时间角点上求解变量的更新值，确定可压缩流体中角点边界条件。在本实施例中，利用完整严谨的数学计算确定可压缩流体中角点边界条件，确保了结果的准确性。
如图3所示，在其中一个实施例中，所述S700之后还有步骤：
S800：对确定的可压缩流体中角点边界条件进行验证。
对确定的可压缩流体中角点边界条件进行验证是为了更进一步确保确定结果的准确，避免重大误差的出现。通常这个验证可以通过具体实验数据来进行，例如，通过对比雷诺应力在自相似区域与实验结果进行验证。
在其中一个实施例中，所述角点求解变量包括可压缩流体的速度、密度和温度。
如图4所示，一种燃烧锅炉运行控制系统，包括：
定义模块100，用于定义计算区域中网格节点区域为（1，Xmax）*（1，Ymax）*（1，Zmax），其中Xmax、Ymax和Zmax分别是所述预设计算区域三维空间坐标轴方向最大的网格点数；
特征波形式的方程生成模块200，用于生成计算区域中网格节点区域各角点的特征波形式的方程；
参数转换模块300，用于利用所述网格节点区域各角点的特征波形式的参数，通过数学运算，转换生成在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数；
获取模块400，用于获取所述可压缩流体的密度数据以及所述网格节点区域各角点的特征波参数；
求解变量时间推进参数生成模块500，用于根据所述所述可压缩流体的密度数据、所述网格节点区域各角点的特征波参数以及在所述网格节点区域各角点上可压缩流体的压力和速度时间导数的参数，获得角点求解变量时间推进参数；
确定模块600，用于根据所述角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件；
模拟模块700，用于根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。
本发明燃烧锅炉运行控制系统，定义模块100定义在计算区域网格节点区域，特征波形式的方程生成模块200生成网格节点区域各角点的特征波形式的参数，参数转换模块300利用这个参数转换生成角点上可压缩流体的压力和速 度时间导数的参数，求解变量时间推进参数生成模块500在这个可压缩流体的压力和速度时间导数的参数代入可压缩流体的密度和角点的特征波参数，最后生成角点求解变量时间推进参数，确定模块600根据角点求解变量时间推进参数，确定可压缩流体中角点边界条件，模拟模块700根据确定的可压缩流体中角点边界条件，对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟，根据数值模拟结果对燃烧锅炉运行进行控制。本发明燃烧锅炉运行控制系统经过严格数学逻辑计算，避免直接采用Euler参数边界条件给定的方法直接应用到Navier-Stokes参数，整个设定过程稳定、准确，且能够很好处理可压缩流体中声波反射的问题，更进一步确保角点处理的特征无反射边界条件设定结果的精准，根据准确的角点处理的特征无反射边界条件对燃烧锅炉内燃烧情况进行非稳态的可压缩流动的直接数值模拟能够准确模拟出燃烧锅炉内燃烧情况，对燃烧锅炉运行进行调整，提高燃烧锅炉的运行效率。
如图5所示，在其中一个实施例中，本发明燃烧锅炉运行控制系统还有包括：
控制参数模块800，用于根据根据纳维叶－斯托克斯方程，对可压缩流体进行数值模拟，获取可压缩流体控制参数，其中，所述可压缩流体控制参数包括连续参数、动量参数、温度参数、整理参数和状态参数。
如图5所示，在其中一个实施例中，所述确定模块600具体包括：
选取单元620，用于根据所述角点求解变量时间推进参数，选取与所述角点求解变量时间推进参数相应的时间推进格式；
更新值获取单元640，用于采用所述相应的时间推进格式，获得下一个时间角点上求解变量的更新值；
确定单元660，用于根据所述下一个时间角点上求解变量的更新值，确定可压缩流体中角点边界条件。
如图5所示，在其中一个实施例中，本发明燃烧锅炉运行控制系统还包括：
验证模块900，用于对确定的可压缩流体中角点边界条件进行验证。
在其中一个实施例中，所述角点求解变量包括可压缩流体的速度、密度和温度。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。