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龙图腾网获悉南方电网科学研究院有限责任公司申请的专利一种考虑烧蚀蒸气扩散和对流影响的断路器电弧仿真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：CN118520803B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10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：202410670958.5，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种考虑烧蚀蒸气扩散和对流影响的断路器电弧仿真方法是由周福升;余家赫;乐杨晶;黄若栋;郑尧;金虎;张义;王国利;高超;熊佳明;杨芸;陈喜鹏设计研发完成，并于2024-05-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑烧蚀蒸气扩散和对流影响的断路器电弧仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑烧蚀蒸气扩散和对流影响的断路器电弧仿真方法，本发明包括采用磁流体动力学仿真控制方程和多个初始用户自定义函数对断路器进行耦合仿真，构建初始电弧动态模型；按照预设的初始边界条件对初始电弧动态模型进行滚动优化，得到目标电弧动态模型；通过目标电弧动态模型对断路器进行电弧仿真。本发明解决了工程实际中断路器优化设计需要进行多次电弧试验，试验成本昂贵的技术问题。本发明的电弧仿真模型，对断路器均具有普适性，且对监测电弧电压和电弧电流的准确性进行优化。

本发明授权一种考虑烧蚀蒸气扩散和对流影响的断路器电弧仿真方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑烧蚀蒸气扩散和对流影响的断路器电弧仿真方法，其特征在于，包括：根据断路器的磁流体动力学仿真控制方程，确定多个初始用户自定义函数；采用所述磁流体动力学仿真控制方程和多个所述初始用户自定义函数对所述断路器进行耦合仿真，构建初始电弧动态模型；按照预设的初始边界条件对所述初始电弧动态模型进行滚动优化，得到目标电弧动态模型；通过所述目标电弧动态模型对所述断路器进行电弧仿真；所述方法还包括：构建所述断路器的气流场计算模型；其中，所述气流场计算模型包括质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程和辐射场方程；构建所述断路器的电磁场计算模型；其中，所述电磁场计算模型的计算公式为： 式中，σ为电导率，为电场强度，为磁矢位，φ为电位，为磁感应强度；构建所述断路器的烧蚀蒸气组分输运方程；其中，所述烧蚀蒸气组分输运方程为： 式中，Y为烧蚀蒸气质量浓度，Γ为烧蚀蒸气扩散系数，t为时间，v为电弧速度矢量，m为烧蚀速率，ρ为电弧等离子体的密度；构建所述质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程分别对应的改变源项控制方程；其中，所述质量守恒方程的改变源项控制方程为： 式中，f为用于烧蚀产气材料的能源占总辐射能量的比例，取0.2；Qrad为辐射项，H为烧蚀焓，PA66取值2.6×105J·Kg-1；所述动量守恒方程的改变源项控制方程为：Vn＝Vd+Vc式中，Vd为扩散项速度，Vc为对流项速度，Vn为产生烧蚀蒸气所在壁面法向方向的速度；所述能量守恒方程的改变源项控制方程为：h＝CVTini+0.5v2+pρPA66式中，CV为PA66蒸气的定容比热，Tini为PA66蒸气的初始温度，p为压强，ρPA66为PA66蒸气的密度；采用所述质量守恒方程、所述动量守恒方程和所述能量守恒方程分别对应的改变源项控制方程，生成烧蚀蒸气改变源项控制方程；采用所述气流场计算模型、所述电磁场计算模型、所述烧蚀蒸气组分输运方程和所述烧蚀蒸气改变源项控制方程，构建磁流体动力学仿真控制方程。

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