(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111492084.1 (22)申请日 2021.12.08 (71)申请人 上海交通大 学 地址 200240 上海市闵行区东川路80 0号 (72)发明人 佟立丽　吕强　曹学武　 (74)专利代理 机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 3123 6 代理人 黄超宇　胡晶 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率 计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种钢制安全壳微小通道气 溶胶沉积效率计算方法， 包括步骤1： 判断能否获 取钢制安全壳微小通道的几何参量， 即获取微小 通道的截面面积， 几何形状， 通道几何尺寸等相 关参量； 步骤2： 如果能够获取， 则通过控制方程 及流动方程计算微小通道内气溶胶沉积效率； 步 骤3： 如果不能获取， 则通过安全壳泄漏率计算微 小通道内气溶胶沉积效率； 步骤4： 确定最终钢制 安全壳微小通道气溶胶沉积效率。 权利要求书6页 说明书12页 附图3页 CN 114372422 A 2022.04.19 CN 114372422 A 1.一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1： 判断能否获取钢制安全壳微小通道 的几何参量， 即获取微小通道 的截面面积， 几何形状， 通道几何尺寸 等相关参 量； 步骤2： 如果能够获取， 则通过控制方程及流动方程计算 微小通道内气溶胶沉积效率； 步骤3： 如果 不能获取， 则通过安全壳泄漏率计算 微小通道内气溶胶沉积效率； 步骤4： 确定最终钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率。 2.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特征 在于， 步骤2具体包括以下步骤： 步骤2.1： 根据等截面微小通道流体的流动控制方程得到流体流速v与摩擦系数f的关 系； 步骤2.2： 根据微小通道截面几何形状选择摩擦系数； 步骤2.3： 将步骤2.2选择的摩擦系数代入步骤2.1， 计算 流体流速； 步骤2.4： 计算 微小通道质量 流量； 步骤2.5： 根据微小通道不同截面几何形状 计算重力沉积效率； 步骤2.6： 计算布朗扩散沉积、 湍流 沉积、 热泳沉积和扩散 迁移沉积效率。 3.根据权利要求2所述的一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特征 在于， 步骤2.1所述的等截面微小通道气体的流动控制方程由控制方程推导得到， 具体过程 如下： 假设等温气体流动， 微小通道宽度恒定且远小于通道长度和高度， 则流体在流道中是 充分发展， 不需要考虑末端效应， 控制方程如下： 式中， Ma为流体的马赫数， A为微小通道截面积， W为微小通道宽度， v为流体的速度， c为 当地声速； 基于控制方程， 假设微小通道为等截面流动dA＝0， 则等截面微小通道流体的流动控制 方程如下： 式中， L为微小通道长度。 4.根据权利要求3所述的一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特征 在于， 步骤2.2， 如果 微小通道当量 直径为毫米量级及以上， 则摩擦系数公式如下： 式中， f为摩擦系数， Re为雷诺 数， ρ 为流体的密度， dp为微小通道的等效直径， μ为流体的 动力粘度； 如果微小通道当量 直径为毫米量级以下， 则摩擦系数计算公式如下：权　利　要　求　书 1/6 页 2 CN 114372422 A 25.根据权利要求4所述的一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特征 在于， 步骤2.4， 假设微小通道进口损失为半个动压头， 计算得到微小通道质量流量， 计算 公 式如下： 式中， Qm为微小通道质量 流量， P2为微小通道下游压力； 假设各个沉积机制 相互独立， 则总沉积效率 为各个机制沉积效率之积。 6.根据权利要求5所述的一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特征 在于， 步骤2.5， 微小通道内流型为湍流， 由于不同截面几何形状会导致重力沉积速度投影 面的不同， 所以首 先计算重力沉积效率： vd(sed)＝ τ g sinθ 圆形及其 他截面： 矩形： 7.根据权利要求6所述的一种钢制安全壳微小通道气溶胶沉积效率计算方法， 其特征 在于， 步骤2.6， 分别计算布朗扩散沉积、 湍流 沉积、 热泳沉积和扩散 迁移沉积效率： (1)布朗扩散沉积效率： η布 朗扩 散‑湍流＝e(‑ξ sh) 权　利　要　求　书 2/6 页 3 CN 114372422 A 3