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申请/专利权人：内蒙古工业大学

摘要：本发明实施例公开了一种基于电弧轮廓信息的等离子体电流密度计算方法及装置，所述方法包括：获取电弧温度分布图像，根据电弧温度分布图像计算电弧轮廓位置坐标；基于电弧轮廓位置坐标构造电弧实体几何模型，并创建偏微分方程，构造用于求解二维电弧电势分布的拉普拉斯方程；设定偏微分方程边界条件；对电弧实体几何模型进行网格划分，求解拉普拉斯偏微分方程,以获得电弧等离子体电势分布；再以插值的方式获取电弧等离子体内部电导率，计算得到电弧等离子体电流密度分布。本发明不仅能够基于电弧轮廓适时调整求解区域，适用电弧种类多、扩大了应用范围，而且能够灵活加载边界条件，为进一步提高电弧等离子体电流密度分布计算精度奠定可靠基础。

主权项：1.一种基于电弧轮廓信息的等离子体电流密度计算方法，其特征在于，所述方法包括：获取电弧温度分布图像，根据所述电弧温度分布图像计算电弧轮廓位置坐标；基于所述电弧轮廓位置坐标构造电弧实体几何模型，并创建偏微分方程，构造用于求解二维电弧电势分布的拉普拉斯方程；根据电弧等离子体电势分布特征，设定偏微分方程边界条件；对所述电弧实体几何模型进行网格划分，求解所述拉普拉斯偏微分方程,以获得电弧等离子体电势分布；再以插值的方式获取电弧等离子体内部电导率，计算得到电弧等离子体电流密度分布；所述构造电弧实体几何模型，创建偏微分方程，构造用于求解二维电弧电势分布的拉普拉斯方程，具体为：构造电弧实体几何模型；将所述构造电弧实体几何模型分解为最小区域；创建偏微分方程，设置偏微分方程系数，构造用于求解二维电弧电势分布的拉普拉斯方程；具体地，先基于所述电弧轮廓位置坐标并使用多边形构造电弧实体几何模型，使得构造电弧实体几何模型与实际的电弧轮廓相适应；再根据几何模型规则确定数据排列规则；其中，所述排列规则为：1，边界类型-多边形；2，端点数目；3，各端点的横坐标；4，各端点的纵坐标；将倒序电弧右轮廓径向位置坐标、倒序电弧上轮廓径向位置坐标、正序电弧左轮廓径向位置坐标、倒序电弧右轮廓轴向位置坐标、倒序电弧上轮廓轴向位置坐标以及正序电弧左轮廓轴向位置坐标依次储存于电弧实体几何模型中；设置空间-名称配对矩阵以及模型公式，通过调用decsg函数将所述构造电弧实体几何模型分解为最小区域；所述偏微分方程具体为： 式中，u为电势，r为径向位置，z为轴向位置，t为时间，m、d、c、a以及f为方程系数；调用specifyCoefficients函数，设置偏微分方程组系数，构造用于求解二维电弧电势分布的拉普拉斯方程，其中方程系数m设定为0，d设定为0，c设定为1，a设定为0，f设定为0；所述根据电弧等离子体电势分布特征，设定偏微分方程边界条件，具体为：设定电弧上边界条件，并满足电势服从高斯分布规律，边界类型为诺依曼边界条件；设定电弧下边界条件，并满足电势等于零，边界类型为狄里克雷边界条件；设定电弧左右边界条件，并满足电势梯度等于零，边界类型为诺依曼边界条件。

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百度查询： 内蒙古工业大学 基于电弧轮廓信息的等离子体电流密度计算方法及装置