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放电通道中心温度的确定方法、装置、计算机设备

文献发布时间:2023-06-19 16:09:34



技术领域

本申请涉及高压放电技术领域,特别是涉及一种放电通道中心温度的确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着高压放电技术的发展,需要对气体放电的影响进行研究。其中,温度作为气体放电最主要的物理特征之一,因此,需要对气体放电过程的温度进行测量。

传统技术中,可以通过Abel逆变换反演处理来对击穿时刻放电通道的中心温度进行测量。然而,由于击穿瞬间放电通道的发光非常强烈,超过了测量系统辅助光源的强度,使得观测区域是空白的,难以提取任何有用的信息。因此,无法对放电通道的中心温度进行准确的测量,存在对放电通道中心温度确定的准确性低的问题。

发明内容

基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种放电通道中心温度的确定方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面,本申请提供了一种放电通道中心温度的确定方法。所述方法包括:

确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径;

将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径;

基于所述目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,所述目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况;

基于所述目标传播速度,通过目标温度函数,得到与所述目标时刻对应的通道温度,所述目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数;

基于所述目标时刻的通道温度,确定所述放电通道在击穿时刻的中心温度。

第二方面,本申请还提供了一种放电通道中心温度的确定装置。所述装置包括:

第一确定模块,用于确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径;

第二确定模块,用于将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径;

第一获得模块,用于基于所述目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,所述目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况;

第二获得模块,用于基于所述目标传播速度,通过目标温度函数,得到与所述目标时刻对应的通道温度,所述目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数;

第三确定模块,用于基于所述目标时刻的通道温度,确定所述放电通道在击穿时刻的中心温度。

第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:

确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径;

将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径;

基于所述目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,所述目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况;

基于所述目标传播速度,通过目标温度函数,得到与所述目标时刻对应的通道温度,所述目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数;

基于所述目标时刻的通道温度,确定所述放电通道在击穿时刻的中心温度。

第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径;

将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径;

基于所述目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,所述目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况;

基于所述目标传播速度,通过目标温度函数,得到与所述目标时刻对应的通道温度,所述目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数;

基于所述目标时刻的通道温度,确定所述放电通道在击穿时刻的中心温度。

第五方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:

确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径;

将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径;

基于所述目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,所述目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况;

基于所述目标传播速度,通过目标温度函数,得到与所述目标时刻对应的通道温度,所述目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数;

基于所述目标时刻的通道温度,确定所述放电通道在击穿时刻的中心温度。

上述放电通道中心温度的确定方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品,通过确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径,能够及时反映出在空气放电过程中通道和激波的变化情况。将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并直接将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径,这样,能够直接通过表征激波的传播速度随激波半径变化的目标拟合函数,精准且有效的确定目标时刻的目标传播速度。通过表征通道温度随传播速度变化的目标温度函数,能够实时确定放电通道中的通道温度,这样,直接根据目标时刻的通道温度,就能够快速且准确的确定击穿时刻的中心温度,避免了通过对击穿时刻进行直接测量而无法获取有效温度的问题,从而,大大提升了确定击穿时刻放电通道的中心温度的准确性。

附图说明

图1为一个实施例中放电通道中心温度的确定方法的流程示意图;

图2为一个实施例中通道半径和激波半径变化示意图;

图3为一个实施例中目标拟合函数曲线示意图;

图4为一个实施例中击穿后激波波面示意图;

图5为一个实施例中放电通道中心温度的确定装置的结构框图;

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。

在一个实施例中,如图1所示,提供了一种放电通道中心温度的确定方法,本实施例以该方法应用于终端进行举例说明,可以理解的是,该方法也可以应用于服务器,还可以应用于包括终端和服务器的系统,并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中,该方法包括以下步骤:

步骤S102,确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径。

其中,空气放电是气体放电的一种,其中,干燥气体可以视作绝缘体,但当气体中存在自由带粒子时,在气体中安置两个电极并加上电压,就有电流通过气体,即产生气体放电。其中,放电通道为放电过程中电弧的通道,激波是在超声速流动、爆炸等过程中会出现的。其中,在放电通道击穿瞬间注入的能量大,激波强度大,因此,激波波面在待处理图片中可以非常清晰且非常锐利成像。

具体地,终端获取对空气放电过程进行采集得到的多个待处理图片。其中,各个待处理图片与各个采集时刻分别对应。基于各个待处理图片,终端确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径、以及产生的激波的激波半径。

例如,终端获取对空气放电过程进行采集得到的多个待处理图片。终端对各个待处理图片进行纹影处理、或者干涉处理,得到与各个待处理图片对应的通道半径和激波半径。

步骤S104,将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。

具体地,终端确定击穿前放电通道的通道半径,其中,通道半径变化速度远远小于激波半径变化速度,从击穿前到击穿后,通道半径可视为不变,相对的,激波半径在不断变大,因此,在存在一个时刻使得激波半径等于通道半径。对于每个待处理图片,终端将与相应待处理图片对应的通道半径和激波半径进行比较,得到与各个待处理图片分别对应的比较结果。终端将表征通道半径与激波半径相等的比较结果所对应的待处理图片作为目标图片,并基于目标图片确定目标时刻。终端将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。

其中,如图2所示,通道半径分别朝着两个扩张方向进行扩张,激波半径分别朝着两个扩张方向进行扩张。

步骤S106,基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,该目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况。

其中,目标拟合函数是与激波传播理论匹配的,该目标拟合函数能够反映放电通道中激波传播速度和激波半径之间的关系。

具体地,终端确定当前空气放电过程相匹配的目标拟合条件,基于目标拟合条件,从多个拟合函数中确定与该目标拟合条件对应的目标拟合函数。终端基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度。

其中,各个拟合函数可以预存在函数库中,每个拟合函数均对应有一个拟合条件。其中,拟合条件由多种拟合参数的值所组成,拟合参数可以为施加电压、电极结构、湿度、气压等。

例如,终端确定拟合映射关系,其中,拟合映射关系表征各个拟合条件分别对应的拟合函数。终端确定当前空气放电过程相匹配的目标拟合条件(比如,施加电压为V0、电极结构为X、湿度为Y、气压为Px),基于该拟合映射关系和该目标拟合条件,确定与目标拟合条件对应的目标拟合函数。终端基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度。

步骤S108,基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与该目标时刻对应的通道温度,该目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数。

具体地,终端确定目标温度函数,并确定目标时刻的目标传播速度,并基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与目标时刻对应放电通道的通道温度。

其中,该通道温度为通道边缘温度。

步骤S110,基于该目标时刻的通道温度,确定该放电通道在击穿时刻的中心温度。

具体地,终端确定目标时刻的通道温度,并将该通道温度作为放电通道在击穿时刻的中心温度。

需要说明的是,击穿时刻与目标时刻之间很接近,大约为几微秒。因此,从击穿时刻到目标时刻,可以视为击穿时刻的中心温度即为目标时刻的通道边缘的通道温度。并且,由于激波半径的变化速度远远大于通道半径的变化速度,因此,从击穿时刻到目标时刻,通道半径的变化可忽略不计,即击穿前的目标时刻的通道半径等于击穿时的激波半径,也等于目标时刻的通道半径。

例如,击穿前放电通道直径为1mm,即通道半径为0.5mm,令目标时刻的通道温度T

上述放电通道中心温度的确定方法,通过确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径,能够及时反映出在空气放电过程中通道和激波的变化情况。将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并直接将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径,这样,能够直接通过表征激波的传播速度随激波半径变化的目标拟合函数,精准且有效的确定目标时刻的目标传播速度。通过表征通道温度随传播速度变化的目标温度函数,能够实时确定放电通道中的通道温度,这样,直接根据目标时刻的通道温度,就能够快速且准确的确定击穿时刻的中心温度,避免了通过对击穿时刻进行直接测量而无法获取有效温度的问题,从而,大大提升了确定击穿时刻放电通道的中心温度的准确性。

在一个实施例中,该方法还包括:获取在空气间隙击穿后对放电通道进行多次数据采集而得到的多组测试数据;其中,每组测试数据是由各个采集时刻分别对应的测试激波半径和测试传播速度组成。构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。基于多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,得到目标拟合函数。

其中,初始拟合函数是根据激波传播理论构建的,该目标拟合函数能够反映放电通道中激波传播速度和激波半径之间的关系。其中,数据采集可以是纹影处理或干涉处理中的一种。

具体地,终端确定当前空气放电过程相匹配的目标拟合条件,则基于目标拟合条件在空气间隙击穿后对放电通道进行图片采集得到多个待处理图片。终端对各个待处理图片进行纹影处理或干涉处理,得到多组测试数据。终端构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。终端根据多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,直至满足预设条件,则将满足预设条件的拟合函数作为目标拟合函数。目标拟合函数具体如下所示:

其中,v

需要说明的是,该拟合函数无法求取放电通道的中心(激波半径为0)处的激波速度,也就无法直接求取击穿时刻的放电通道的中心温度。因此,通过确定目标时刻中的激波半径等于通道半径的情况,基于通道半径,求取通道边缘温度。由于,从击穿时刻到目标时刻,可以视为击穿时刻的中心温度即为目标时刻的通道边缘的通道温度。因此,能够准确的得到在击穿时刻放电通道的中心温度。

例如,终端确定目标拟合条件,比如,施加电压为V0、电极结构为X、湿度为Y、气压为Px。现需要在相同的目标拟合条件的基础下进行50次数据采集。每次数据采集对应有多张待处理图片,每个待处理图片对应一个测试时刻。终端将各个待处理图像进行纹影处理或干涉处理,得到多组测试数据。其中,每组测试数据包含有激波半径和激波速度。终端构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。终端获取所有组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,直至满足预设条件,则将满足预设条件的拟合函数作为目标拟合函数。

在本实施例中,通过确定与目标拟合条件对应的测试数据,确保了测试数据的有效性。通过对测试数据对初始拟合函数进行拟合,能够得到与激波传播匹配的目标拟合函数,大大增加了目标拟合函数的有效性。

在一个实施例中,获取在空气间隙击穿后对放电通道进行多次数据采集而得到的多组测试数据,包括:对于每次数据采集,从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,获取各个测试时刻分别对应的测试激波半径。基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,将相应测试时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。

具体地,对于每次数据采集,终端从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,终端通过对各个待处理图片进行纹影处理或干涉处理,得到各个测试时刻分别对应的测试激波半径。基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,终端将相应时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。

比如,如图4所示,图中为一次数据采集分别获取的击穿时刻之后的三张待处理图片,即分别是t2测试时刻、t3测试时刻、t4测试时刻对应的待处理图片。(其中,图4还示例了未发生击穿之前(t0测试时刻)的图片、发生击穿时(t1测试时刻)的图片)。终端设定该次数据采集的采集点为图中的K点。终端确定在K点处的各个测试时刻的测试激波半径和测试激波传播速度,得到与该数据采集次数对应的一组测试数据,即t2测试时刻的测试激波半径r1、测试激波传播速度v1;t3测试时刻的测试激波半径r2、测试激波传播速度v2;t4测试时刻的测试激波半径r3、测试激波传播速度v3。

在本实施例中,通过在相同采集点处获取各个测试时刻分别对应的测试激波半径和测试传播速度,能够反映在每次数据采集过程中同一个采集点的数据变化,即确保了每次数据采集的采集基准。这样,使得各组测试数据能够有效反映测试传播速度和测试激波半径之间的关系,从而,有利于提高目标拟合函数的准确性。

在一个实施例中,该基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度,包括:对于每次数据采集中的每个测试时刻,确定与相应测试时刻对应的相邻测试时刻,并确定与相邻测试时刻对应的相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,基于相应测试时刻对应的测试激波半径和相邻测试激波半径,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。

具体地,对于每次数据采集中的每个测试时刻,终端确定与相应测试时刻对应的第一相邻时刻和第二相邻时刻,并确定与第一相邻时刻对应的第一相邻测试激波半径、与第二相邻时刻对应的第二相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,终端基于相应测试时刻对应的测试激波半径和第一相邻测试激波半径之间的第一激波半径差值,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。或者,终端基于相应测试时刻对应的测试激波半径和第二相邻测试激波半径之间的第二激波半径差值,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。

其中,第一相邻时刻为测试时刻之前的时刻,第二相邻时刻为测试时刻之后的时刻。如,对于测试时刻t7,第一相邻测试时刻为t6,第二相邻测时刻为t8。

例如,对于每个测试时刻,终端确定相应测试时刻对应的测试激波半径和第二相邻测试激波半径之间的第二激波半径差值,并确定第二相邻测试时刻和相应测试时刻的第二时刻差值。对于每个测试时刻,终端将第二激波半径差值除以第二时刻差值,得到与相应测试时刻对应的测试传播速度。比如,如图4所示,测试时刻t2的测试传播速度v2、测试时刻t3的测试传播速度v3的计算如下:

其中,△t为第二时刻差值,可以是△t=t3-t2或者△t=t4-t3。

在本实施例中,通过测试时刻的测试激波半径和与测试时刻相邻的相邻测试激波半径,确定测试时刻的测试传播速度,大大增加了测试传播速度的实时性和关联性,能够清楚且实时反映测试传播速度的变化情况。这样,基于具备实施性强且关联性强的多个测试传播速度,能够得到精准性更高且连贯性高的目标拟合函数。

在一个实施例中,该方法还包括:获取气体压强函数,该气体压强函数是放电通道的通道气体压强随传播速度的变化而变化的函数。获取通道函数,该通道函数是放电通道的通道温度随放电通道的通道气体压强的变化而变化的函数。基于该气体压强函数和该通道函数,确定目标温度函数;其中,该目标温度函数的自变量为激波的传播速度,该目标温度函数的因变量为放电通道的通道温度。

具体地,终端获取初始压强函数,该初始压强函数的表达式如下所示:

其中,γ为常数,取1.4;v

其中,T

在本实施例中,基于气体压强函数和通道函数,能够快速得到自变量为激波的传播速度、因变量为放电通道的通道温度的目标温度函数,实现了直接基于传播速度确定通道温度,避免了通过多个计算步骤确定通道温度,大大简化了计算过程。

在一个实施例中,该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,该通道函数用于控制处于等效加热过程中的通道气体压强与通道温度的比值为预设值,该预设值基于参考压强和参考温度确定。

需要说明的是,在空气击穿时,温度加热时间较快,约几百纳秒。此时,气体通道中气体还来不及扩散和对流,则空气击穿过程为等容加热过程,通道温度与通道气体压强成正比,该比值为预设值。其中,该预设值是参考压强和参考温度的比值决定的。

在本实施例中,该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,基于该等容加热过程能够直接准确的确定通道温度和通道气体压强之间的函数关系,从而,能够快速获取目标温度函数。这样,大大提升了确定放电通道中心温度的准确性。

为了更加清楚的了解本申请的技术方案,提供了一个更为详细实施例进行描述。

终端获取对空气放电过程进行采集得到的多个待处理图片。其中,各个待处理图片与各个采集时刻分别对应。基于各个待处理图片,终端确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径、以及产生的激波的激波半径。

终端确定击穿前放电通道的通道半径,其中,通道半径变化速度远远小于激波半径变化速度,从击穿前到击穿后,通道半径可视为不变,相对的,激波半径在不断变大,因此,在存在一个时刻使得激波半径等于通道半径。对于每个待处理图片,终端将与相应待处理图片对应的通道半径和激波半径进行比较,得到与各个待处理图片分别对应的比较结果。终端将表征通道半径与激波半径相等的比较结果所对应的待处理图片作为目标图片,并基于目标图片确定目标时刻。终端将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。

对于每次数据采集,终端从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,终端通过对各个待处理图片进行纹影处理或干涉处理,得到各个测试时刻分别对应的测试激波半径。对于每次数据采集中的每个测试时刻,终端确定与相应测试时刻对应的第一相邻时刻和第二相邻时刻,并确定与第一相邻时刻对应的第一相邻测试激波半径、与第二相邻时刻对应的第二相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,终端基于相应测试时刻对应的测试激波半径和第一相邻测试激波半径之间的第一激波半径差值,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。或者,终端基于相应测试时刻对应的测试激波半径和第二相邻测试激波半径之间的第二激波半径差值,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,终端将相应时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。终端构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。终端根据多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,直至满足预设条件,则将满足预设条件的拟合函数作为目标拟合函数。

终端确定当前空气放电过程相匹配的目标拟合条件,基于目标拟合条件,从多个拟合函数中确定与该目标拟合条件对应的目标拟合函数。终端基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度。

获取气体压强函数,该气体压强函数是放电通道的通道气体压强随传播速度的变化而变化的函数。获取通道函数,该通道函数是放电通道的通道温度随放电通道的通道气体压强的变化而变化的函数。基于该气体压强函数和该通道函数,确定目标温度函数;其中,该目标温度函数的自变量为激波的传播速度,该目标温度函数的因变量为放电通道的通道温度。需要说明的是,该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,该通道函数用于控制处于等效加热过程中的通道气体压强与通道温度的比值为预设值,该预设值基于参考压强和参考温度确定。

终端确定目标温度函数,并确定目标时刻的目标传播速度,并基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与目标时刻对应放电通道的通道温度。终端确定目标时刻的通道温度,并将该通道温度作为放电通道在击穿时刻的中心温度。

在本实施例中,通过确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径,能够及时反映出在空气放电过程中通道和激波的变化情况。将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并直接将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径,这样,能够直接通过表征激波的传播速度随激波半径变化的目标拟合函数,精准且有效的确定目标时刻的目标传播速度。通过表征通道温度随传播速度变化的目标温度函数,能够实时确定放电通道中的通道温度,这样,直接根据目标时刻的通道温度,就能够快速且准确的确定击穿时刻的中心温度,避免了通过对击穿时刻进行直接测量而无法获取有效温度的问题,从而,大大提升了确定击穿时刻放电通道的中心温度的准确性。此外,基于现有实验条件实现空气击穿时刻放电通道中心温度的定量车辆,有利于进一步推导空气放电后通道演化特征研究。

应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的放电通道中心温度的确定方法的放电通道中心温度的确定装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个放电通道中心温度的确定装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于放电通道中心温度的确定方法的限定,在此不再赘述。

在一个实施例中,如图5所示,提供了一种放电通道中心温度的确定装置,包括:第一确定模块502、第二确定模块504、第一获得模块506、第二获得模块508和第三确定模块510,其中:

第一确定模块502,用于确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径。

第二确定模块504,用于将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。

第一获得模块506,用于基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,该目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况。

第二获得模块508,用于基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与该目标时刻对应的通道温度,该目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数。

第三确定模块510,用于基于该目标时刻的通道温度,确定该放电通道在击穿时刻的中心温度。

在一个实施例中,该第一获得模块506,还用于获取在空气间隙击穿后对放电通道进行多次数据采集而得到的多组测试数据;其中,每组测试数据是由各个采集时刻分别对应的测试激波半径和测试传播速度组成。构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。基于多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,得到目标拟合函数。

在一个实施例中,该第一获得模块506,还用于对于每次数据采集,从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,获取各个测试时刻分别对应的测试激波半径。基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,将相应测试时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。

在一个实施例中,该第一获得模块506,还用于对于每次数据采集中的每个测试时刻,确定与相应测试时刻对应的相邻测试时刻,并确定与相邻测试时刻对应的相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,基于相应测试时刻对应的测试激波半径和相邻测试激波半径,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。

在一个实施例中,该第二获得模块508,用于获取气体压强函数,该气体压强函数是放电通道的通道气体压强随传播速度的变化而变化的函数。获取通道函数,该通道函数是放电通道的通道温度随放电通道的通道气体压强的变化而变化的函数。基于该气体压强函数和该通道函数,确定目标温度函数;其中,该目标温度函数的自变量为激波的传播速度,该目标温度函数的因变量为放电通道的通道温度。

在一个实施例中,该第二获得模块508中的该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,该通道函数用于控制处于等效加热过程中的通道气体压强与通道温度的比值为预设值,该预设值基于参考压强和参考温度确定。

上述放电通道中心温度的确定装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output,简称I/O)和通信接口。其中,处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接,通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储放电通道中心温度的确定数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种放电通道中心温度的确定方法。

本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径。将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,该目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况。基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与该目标时刻对应的通道温度,该目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数。基于该目标时刻的通道温度,确定该放电通道在击穿时刻的中心温度。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取在空气间隙击穿后对放电通道进行多次数据采集而得到的多组测试数据;其中,每组测试数据是由各个采集时刻分别对应的测试激波半径和测试传播速度组成。构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。基于多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,得到目标拟合函数。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:对于每次数据采集,从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,获取各个测试时刻分别对应的测试激波半径。基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,将相应测试时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:对于每次数据采集中的每个测试时刻,确定与相应测试时刻对应的相邻测试时刻,并确定与相邻测试时刻对应的相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,基于相应测试时刻对应的测试激波半径和相邻测试激波半径,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:获取气体压强函数,该气体压强函数是放电通道的通道气体压强随传播速度的变化而变化的函数。获取通道函数,该通道函数是放电通道的通道温度随放电通道的通道气体压强的变化而变化的函数。基于该气体压强函数和该通道函数,确定目标温度函数;其中,该目标温度函数的自变量为激波的传播速度,该目标温度函数的因变量为放电通道的通道温度。

在一个实施例中,处理器执行计算机程序时还实现以下步骤:该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,该通道函数用于控制处于等效加热过程中的通道气体压强与通道温度的比值为预设值,该预设值基于参考压强和参考温度确定。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径。将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,该目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况。基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与该目标时刻对应的通道温度,该目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数。基于该目标时刻的通道温度,确定该放电通道在击穿时刻的中心温度。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取在空气间隙击穿后对放电通道进行多次数据采集而得到的多组测试数据;其中,每组测试数据是由各个采集时刻分别对应的测试激波半径和测试传播速度组成。构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。基于多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,得到目标拟合函数。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对于每次数据采集,从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,获取各个测试时刻分别对应的测试激波半径。基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,将相应测试时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对于每次数据采集中的每个测试时刻,确定与相应测试时刻对应的相邻测试时刻,并确定与相邻测试时刻对应的相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,基于相应测试时刻对应的测试激波半径和相邻测试激波半径,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取气体压强函数,该气体压强函数是放电通道的通道气体压强随传播速度的变化而变化的函数。获取通道函数,该通道函数是放电通道的通道温度随放电通道的通道气体压强的变化而变化的函数。基于该气体压强函数和该通道函数,确定目标温度函数;其中,该目标温度函数的自变量为激波的传播速度,该目标温度函数的因变量为放电通道的通道温度。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,该通道函数用于控制处于等效加热过程中的通道气体压强与通道温度的比值为预设值,该预设值基于参考压强和参考温度确定。

在一个实施例中,提供了一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:确定空气放电过程中产生的放电通道的通道半径,以及产生的激波的激波半径。将通道半径与激波半径相等的时刻作为目标时刻,并将目标时刻的放电通道的通道半径作为目标激波半径。基于该目标激波半径,通过目标拟合函数,得到激波在目标时刻的目标传播速度,该目标拟合函数表征在放电通道中激波的传播速度随激波半径变化而变化的情况。基于该目标传播速度,通过目标温度函数,得到与该目标时刻对应的通道温度,该目标温度函数表征放电通道的通道温度随传播速度的变化而变化的函数。基于该目标时刻的通道温度,确定该放电通道在击穿时刻的中心温度。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取在空气间隙击穿后对放电通道进行多次数据采集而得到的多组测试数据;其中,每组测试数据是由各个采集时刻分别对应的测试激波半径和测试传播速度组成。构建自变量为激波半径、且因变量为激波的传播速度的初始拟合函数。基于多组测试数据,对该初始拟合函数进行拟合,得到目标拟合函数。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对于每次数据采集,从放电通道的中心轴线上任意选取一点作为采集点。在每次数据采集的采集点处,获取各个测试时刻分别对应的测试激波半径。基于各个测试时刻分别对应的测试激波半径,确定各个测试时刻分别对应的测试传播速度。对于每次数据采集中的每个测试时刻,将相应测试时刻分别对应的测试传播速度和测试激波半径,作为一组测试数据。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:对于每次数据采集中的每个测试时刻,确定与相应测试时刻对应的相邻测试时刻,并确定与相邻测试时刻对应的相邻测试激波半径。对于每个测试时刻,基于相应测试时刻对应的测试激波半径和相邻测试激波半径,确定与相应测试时刻对应的测试传播速度。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:获取气体压强函数,该气体压强函数是放电通道的通道气体压强随传播速度的变化而变化的函数。获取通道函数,该通道函数是放电通道的通道温度随放电通道的通道气体压强的变化而变化的函数。基于该气体压强函数和该通道函数,确定目标温度函数;其中,该目标温度函数的自变量为激波的传播速度,该目标温度函数的因变量为放电通道的通道温度。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤:该放电通道的空气击穿过程为等容加热过程,该通道函数用于控制处于等效加热过程中的通道气体压强与通道温度的比值为预设值,该预设值基于参考压强和参考温度确定。

需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据,且相关数据的收集、使用和处理需要遵守相关国家和地区的相关法律法规和标准。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

相关技术
  • 放电通道中心温度的确定方法、装置、计算机设备
  • 电化学储能系统的放电深度确定方法、装置和计算机设备
技术分类

06120114724528