申请/专利权人：华东交通大学

申请日：2023-12-14

公开（公告）日：2024-03-08

公开（公告）号：CN117669344A

主分类号：G06F30/25

分类号：G06F30/25;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.03.26#实质审查的生效;2024.03.08#公开

摘要：本发明公开了一种海面溢油仿真中流体运动控制方程的无散插值方法，包括以下步骤：求解初始速度场；进行无散插值；粒子位置更新；如果模拟的运行时间满足要求，则结束，否则转向步骤A继续进行模拟。本发明可以实现基于流体力学NS方程的溢油动态模拟，这是一种基于物理的方式，因而可以有效提升溢油行为真实感。由于本发明结合了流体力学的连续性方程，通过多步迭代求解方式逐步降低速度场的散度；因此本发明可以保证插值结果满足连续性方程，使得计算结果更为稳定。由于本发明满足连续性方程，因此计算需要迭代的次数更少。

主权项：1.一种海面溢油仿真中流体运动控制方程的无散插值方法，其特征在于：包括以下步骤：A、求解初始速度场基于粒子网格混合方法的流体运动控制方程组如下： 式中，p为压强；V为速度矢量；ρ为密度；μ为粘性系数；f为外力；t为时间；为散度；式1由两个方程构成，其中第一式为动量方程，第二个方程为流体连续性方程；求解式1动量方程时，首先将溢油区域划分成矩形网格，并采用基于网格的方法进行速度场的求解，求解过程包括进行压力梯度项和散度项的计算；然后进行速度场的修正，进而得到网格节点处更新的速度场；B、进行无散插值在得到网格节点的速度场后，将网格节点的速度通过插值得到粒子位置的速度场，具体步骤如下：B1、首先根据以下插值方法进行插值，得到速度场的初始值： 式中，u',v'分别是水平、垂直方向初始速度插值结果；设pi为当前时刻的第i个粒子位置，i为粒子序号；将该粒子位置所在网格的四个节点按顺时针排序，即左下角编号为1、左上角编号为2、右上角编号为3、右下角编号为4；并将该粒子位置所在网格划分为四个矩形区域，划分方式为：以第i个粒子为中心点，分别画出水平线和垂直线，由水平线和垂直线构成的十字线与网格四条边之间分别形成四个矩形区域，A1,A2,A3,A4分别为右上、右下、左下、左上四个矩形区域的面积；u1,u2,u3,u4和v1,v2,v3,v4分别为对应节点1,2,3,4的x方向和y方向速度；对流体力学连续性方程进行离散，其中Δx、Δy分别为网格水平方向、垂直方向宽度： B2、根据连续性方程式4计算插值后得到速度场散度，其中div1第一次计算得到的散度： B3、在根据式5计算u第一次的修正值，其中u”为第一次修正速度： B4、根据式6计算新的散度，其中div2为第二次计算得到的散度： B5、根据式7更新速度v，v”为第二次修正后的速度： B6、根据式4判断散度值是否低于阈值，如果低于阈值则转步骤B7；否则转步骤B2；B7、结束插值；C、粒子位置更新采用更新后的速度场进行粒子位置对流计算；D、条件循环如果模拟的运行时间满足要求，则结束；否则转向步骤A继续进行模拟。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华东交通大学 一种海面溢油仿真中流体运动控制方程的无散插值方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD