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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种基于传热速度的碎片床熔化简化计算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：CN116306369B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-21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：202310278809.X，技术领域涉及：G06F30/28；该发明授权一种基于传热速度的碎片床熔化简化计算方法是由吕超;李根;王进仕;严俊杰设计研发完成，并于2023-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于传热速度的碎片床熔化简化计算方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于传热速度的碎片床熔化简化计算方法，包括：求解焓守恒方程，计算碎片床区域网格的液体分数和温度梯度向量，并将其存储在网格中；计算碎片床熔化形成熔池的几何尺寸；计算碎片床熔化区域的熔池特征参数；计算熔池内传热特征尺度；计算液相区的传热速度；计算网格传热速度分量及糊状区传热速度；计算显式对流项；显式对流项均匀去除；计算得到能量守恒方程修正后的源项；迭代计算能量守恒方程，得到最新温度分布及液体分数分布，完成单位时间步长内碎片床熔化过程计算。本发明方法无需求解碎片床熔化过程中的动量方程，又能描述碎片床向不同方向的散热量和温度变化，极大提高了碎片床熔化过程的计算效率又确保了计算准确性。

本发明授权一种基于传热速度的碎片床熔化简化计算方法在权利要求书中公布了：1.一种基于传热速度的碎片床熔化简化计算方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、求解焓守恒方程，计算碎片床区域网格的液体分数和温度梯度向量，并将其存储在相应的网格中； S2、计算碎片床熔化形成熔池的几何尺寸，获得碎片床熔池高度和宽度； S3、计算碎片床熔化区域的熔池特征参数； S4、计算熔池内传热特征尺度； S5、计算碎片床区域网格所处液相区的传热速度； S6、计算网格传热速度分量及糊状区传热速度； S7、计算显式对流项，作为由于熔池自然对流所传递给边界的热量； S8、显式对流项均匀去除，实现整个碎片床熔池内的能量守恒关系； S9、计算能量守恒方程修正后的源项； S10、迭代计算能量守恒方程，从而得到最新温度分布及液体分数分布，完成单位时间步长内碎片床熔化过程计算； 步骤S5中，根据熔池不同传热区域的能量守恒方程推导获得熔池传热速度，计算熔池向上、向下以及局部传热速度，具体如下： 4 5 6 式中，表示熔池向上的传热速度；表示熔池向下传热速度；表示熔池向下局部传热速度；表示熔池向下局部传热努塞尔数；表示熔池上部混合区高度；表示熔池底部分层区高度；表示熔池向上传热努塞尔数；表示熔池向下传热努塞尔数； 步骤S6中，依据步骤S1中碎片床区域网格存储的液体分数来判断网格所处区域为固体区、相变糊状区还是液相区，并对相变糊状区传热速度进行修正来描述相变过程对传热的影响；同时，依据步骤S1中碎片床区域网格中所存储的温度梯度分量的正负来判断传热速度分量的方向，从而获得每个网格x，y，z方向的传热速度，具体如下： 7 8 9 式中，表示网格i的x方向传热速度；表示网格i的y方向传热速度；表示网格i的z方向传热速度；表示网格i的液体分数；表示网格i的温度梯度在x方向的分量；表示网格i的温度梯度在y方向的分量；表示网格i的温度梯度在z方向的分量；表示网格i的径向角度； 步骤S7中，将传热速度替代能量守恒方程对流项中的速度，并采用步骤S1中碎片床区域网格中所存储的温度梯度分量来计算显式对流项，作为由于熔池自然对流所传递给边界的热量，具体如下： 10 式中，表示网格i基于传热速度所获得的对流传热量；表示网格i中熔融物密度；表示网格i中熔融物比热。

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