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龙图腾网获悉中国科学院力学研究所申请的专利一种用于煤炭地下气化过程的数值模拟方法及系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121031456B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511556045.1，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种用于煤炭地下气化过程的数值模拟方法及系统是由李龙龙;王陆亭设计研发完成，并于2025-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种用于煤炭地下气化过程的数值模拟方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种用于煤炭地下气化过程的数值模拟方法及系统，属于能源开发技术领域。方法包括：构建气化腔、腔壁、原煤三区概念模型；建立耦合五类化学反应完全氧化、水蒸气转化、Boudouard反应、氢气化、水煤气变换的动力学模型，关联孔隙度变化及腔壁温度梯度分布；通过循环更新孔隙度‑标记腔体‑计算反应‑输出合成气的数值流程，实现半泪滴形气化腔动态演化预测；基于多模块系统数据准备、数值计算、结果分析、可视化生成腔体形态与合成气组分曲线。本发明解决了现有技术对气化腔演化模拟精度不足的问题，适用于UCG工程设计与安全评估。

本发明授权一种用于煤炭地下气化过程的数值模拟方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种用于煤炭地下气化过程的数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括： 步骤一、构建UCG概念模型，将地下空间划分为气化腔、气化腔边壁和原煤三区域； 步骤二、建立UCG数学模型，耦合五个化学反应动力学方程，包括：完全氧化反应、水蒸气转化反应、Boudouard反应、氢气化反应、水煤气变换反应； 步骤三、执行数值求解方法； 1利用固体质量平衡来量化固体密度的变化，，其中，为焦炭的摩尔质量；为反应中焦炭的计量系数，为固体密度，为时间，为反应的化学反应速率；UCG过程中孔隙度与固体密度的关系为，其中，下标0表示初始条件，为孔隙度，为固体密度； 2通过预先定义腔内温度均匀分布、腔壁温度不均匀分布来描述热场，，其中，表示腔体温度，表示从关注点位置到腔体与腔壁界面的最短距离； 3数值求解方法如下所述： 初始化模拟参数； 步长设置； 更新孔隙度，标记空腔网格； 识别与空腔相邻的单元； 计算非空腔网格的温度，识别空腔壁网格； 更新气化腔组分浓度与总孔隙体积，确定空腔和空腔壁网格中的化学反应速率，更新固相密度； 确定合成气的生产速率和组分； 步骤四、执行UCG过程数值模拟流程，基于多模块系统实现数据准备、数值计算、结果分析及可视化。

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