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龙图腾网恭喜西南交通大学申请的专利准环对称仿星器超声分子束注入系统喷嘴的设计方法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：CN119513949B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-08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：202510088142.6，技术领域涉及：G06F30/10；该发明授权准环对称仿星器超声分子束注入系统喷嘴的设计方法是由张欣;郑华清;刘小乔;许宇鸿;胡军;常相辉;王先驱;刘海峰;刘海;程钧;唐昌建设计研发完成，并于2025-01-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本准环对称仿星器超声分子束注入系统喷嘴的设计方法在说明书摘要公布了：本申请涉及磁约束核聚变设备加料领域，提供了准环对称仿星器超声分子束注入系统喷嘴的设计方法，基于等离子体的物理特性和磁约束聚变装置的几何结构，通过日本LHD装置的实验数据，估算出在预设气源压强下装置中等离子体的体积平均密度，并据此计算了准环对称仿星器的气体注入速率。再通过对拉瓦尔喷嘴喉部半径的计算，以及对喷嘴内气流状态的分析，获取喷嘴喷口处的马赫数，以确保气体状态转变过程中的能量最大转换效率。在此基础上，利用Foelsch方法，通过对喷嘴入口到喉部、喉部到拐点以及拐点延伸到喷嘴出口三部分的详细设计，构建了优化的拉瓦尔喷嘴物理模型。提升了气体在喷嘴内的等熵膨胀效率和高速流动性能。

本发明授权准环对称仿星器超声分子束注入系统喷嘴的设计方法在权利要求书中公布了：1.一种准环对称仿星器超声分子束注入系统喷嘴的设计方法，其特征在于，包括：利用预设公式，计算预设气源压强下准环对称仿星器中等离子体的体积平均密度；所述预设公式由LHD装置中等离子体的体积平均密度公式基于所述准环对称仿星器中电子密度分布形状经过换算得到；利用LHD装置的气体注入速率与气源压力的第一关系，通过已知在固定的气压注入条件下，所述LHD装置和所述准环对称仿星器中的体积和等离子体的体积平均密度，分别计算所述LHD装置和所述准环对称仿星器中的总粒子数；通过将粒子数与气体注入速率进行类比，得到预设气源压强下单位时间内，所述准环对称仿星器中气体的注入速率；根据准环对称仿星器中气体的注入速率和拉瓦尔喷嘴的喉部面积之间的第二关系，计算拉瓦尔喷嘴的喉部半径；基于等熵流动建立马赫数与压力之间关系的理想模型，基于所述理想模型以气体在所述拉瓦尔喷嘴的喷口处达到最大速度对应的临界压力和临界温度，计算所述拉瓦尔喷嘴符合等熵流动时的马赫数；根据所述马赫数和所述喉部半径建立拉瓦尔喷嘴物理模型，所述拉瓦尔喷嘴物理模型基于Foelsch方法根据所述拉瓦尔喷嘴物理模型的喉部位置和拐点位置将所述拉瓦尔喷嘴划分为三个部分，其中：所述拉瓦尔喷嘴的第一部分为喷嘴入口与喉部之间的区域，所述第一部分的横截面可采用任意曲线；所述拉瓦尔喷嘴的第二部分为喉部与拐点之间的区域，利用Prandtl-Meyer函数描述喷嘴边界曲线上每个点的马赫数和速度之间的第三关系，并基于喷嘴出口处的马赫数和拐点处的马赫数计算膨胀角；根据喷嘴横截面和马赫数的关系，求解拐点坐标；基于所述膨胀角、所述拐点坐标和所述第二部分的结合关系，建立所述第二部分的截面曲线方程；所述拉瓦尔喷嘴的第三部分为拐点与喷嘴出口之间的区域，所述第三部分的截面曲线方程通过拉瓦尔喷嘴物理模型上所述第三部分的几何关系以及预设约束条件构建，所述预设约束条件为：沿着拐点发出的马赫线的速度矢量共线；作一个圆弧形的辅助线垂直穿过截面曲线方程，气体在所述辅助线上每处的马赫数相等；以拐点为起点的马赫线上，任意点的马赫数与矢量圆心的半径相关，所述矢量圆心为辅助线的圆心。

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