(19)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 202211196953.0 (22)申请日 2022.09.29 (71)申请人 中国科学院西北生态 环境资源研究 院 地址 730000 甘肃省兰州市东岗西路318号 (72)发明人 王飞腾　周平　岳晓英　王林　 李慧林　 (74)专利代理 机构 西安合创非凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 61248 专利代理师 黄海红 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种确定不同储雪材料覆盖方案的模拟方 法 (57)摘要 本发明公开了一种确定不同储雪材料覆盖 方案的模拟方法， 包括： 储雪实验的模拟方法， 包 括任意斜面太阳辐射总量的数学方法和非稳态 传热的数学方法； 数值模拟储雪覆盖方案性能的 数值模拟方法， 包括有限差分方法和经济分析方 法。 本发明的方法解决了 现有技术中面对不同地 区及气候条件下储雪覆盖材 料方案的筛 选问题。 权利要求书3页 说明书6页 附图1页 CN 115455784 A 2022.12.09 CN 115455784 A 1.一种确定不同储雪材 料覆盖方案的模拟方法， 其特 征在于， 包括： 储雪实验的模拟方法， 包括任意斜面太阳辐射总量的数学方法和非稳态传热的数学方 法； 数值模拟储雪覆盖方案性能的数值模拟方法， 包括有限差分方法和经济分析 方法。 2.根据权利要求1所述的确定不同储雪材料覆盖方案的模拟方法， 其特征在于， 所述有 限差分方法包括： 使用有限个离 散点组成的网格代替连续 求解区域； 连续求解区域上的连续变量的函数用网格上定义的离 散变量函数来近似； 将导热微分方程和边界条件中的方程使用差分方程 来近似表示； 使用差分方程组对有限个离散点进行逐次迭代求解， 待前后两次迭代对应节点的温度 差值达到初始条件和 边界条件后可停止迭代， 最后一次迭代的结果作为方程组最终的解， 得到所有离 散点的温度值。 3.根据权利要求2所述的确定不同储雪材料覆盖方案的模拟方法， 其特征在于， 所述有 限差分方法具体为： 均质绝热保温结构在笛卡尔坐标 下的一维传热的控制方程 为: 为绝热保温结构在离散网格 和 位置处的温度 （℃） ； 为计算时间； 为距坐 标原点的距离； 为材料的密度 （kg/m3） ； 为材料的比热容 （KJ/(kg ·K)） ； 为材料的导热 率 （W/(m·K)） ； m代表时刻； 传热问题的求 解需要初始条件和边界条件 才能顺利进行； 初始条件和边界条件的表达式如下 所示： 初始条件 绝热保温结构的初始温度设定为0  ℃； 第三类边界条件 （Robi n条件） 和 是综合考虑对流和辐射的绝热保温结构内外表 面的换热系数 （W/(m2·K)） ； 为外界综合空气温度 （℃） ； 是雪堆周围空气层的温度 （0  ℃） ； 0代表绝热保温结构的第一权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115455784 A 2个边界， 即绝热保温结构 外表面； L代表第二个边界， 即绝热保温结构内表面； 为绝热保 温结构外表面m时刻的温度； 为绝热保温结构内表面m时刻的温度； 公式 转换为差分格式的表达式为： k代表绝热保温结构的第k层 （1， 2 ······ n） ； 公式 可以被写为如下的表达式： 边界条件公式 转换为差分格式的表达式为：    将公式 和 共同组成绝热保温结构各节点温度隐式格式的差分方程组为： 由公式 得到的矩阵方程 为：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115455784 A 3