一种计算雪堆积的方法技术

本发明专利技术公开了一种计算雪堆积的方法，包括以下步骤：1)建立建筑物或运输工具的模型，在净风场模式下数值模拟模型周围流场；2)待流场稳定后，采用离散相模型在计算区域中发射雪粒子，得到雪粒子在区域中的运动轨迹；3)通过堆积厚度计算模型计算在每一迭代过程中雪粒子触碰模型壁面后的积雪厚度；4)输出初始积雪厚度为变形网格的控制点表，通过径向基函数方法生成插值场，赋予所有网格节点新的位移，得到发生变化的雪堆积外形；5)当变形量达到一定程度时对网格进行重构，实现网格自适应过程。本发明专利技术将离散相模型与自适应变形网格相结合，提高雪粒子运动预测的准确性，达到预测堆积质量随时间变化趋势的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种计算雪堆积的方法
本专利技术属于防灾减灾领域，涉及一种模拟雪堆积的数值计算方法，尤其涉及一种利用离散相方法计算雪堆积连续变化过程的方法。
技术介绍
在具有大降雪量的地区，雪灾已经对运输，工程和环境等产生了长久的影响。对于建筑物而言，雪粒子会通过地面滚动、跃迁和漂浮等复杂运动状态最后积聚在建筑物的屋顶上，屋顶承受多样的荷载而导致崩塌，严重时将产生致命的影响。对于交通运输而言，高浓度雪环境会使得高速列车转向架区域出现积雪现象，长时间的积累会使得转向架各部件出现严重的积雪结冰现象。积雪结冰现象影响各部件的正常工作，轻微时将迫使列车降雪运行，降低列车运输效率，严重时将会威胁列车行车安全。雪粒子产生堆积后其外形发生改变，将会引起流场变化，流场的改变又将反馈到雪粒子运动中，又会影响雪堆的外形变化，这是个相互影响的过程。对于此前存在的积雪数值计算方法，其主要通过把雪粒子相设定为连续相再通过与空气相进行耦合从而计算堆积厚度。对于这个相互影响的过程并不能够仔细考虑，并且由于雪粒子本身不完全具有连续相性质，考虑为连续相将会影响雪粒子运动轨迹计算的准确性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算雪堆积的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立建筑物或运输工具的模型，在净风场模式下数值模拟模型周围流场；2)待流场稳定后，采用离散相模型在计算区域中发射雪粒子，得到雪粒子在区域中的运动轨迹；3)通过堆积厚度计算模型求解在迭代过程中雪粒子触碰模型壁面后的积雪厚度；4)输出初始积雪厚度为变形网格的控制点表，通过径向基函数方法生成插值场，赋予所有网格节点新的位移，得到发生变化的雪堆积外形；5)当变形量达到一定程度时对网格进行重构，实现网格自适应过程。

【技术特征摘要】
1.一种计算雪堆积的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立建筑物或运输工具的模型，在净风场模式下数值模拟模型周围流场；2)待流场稳定后，采用离散相模型在计算区域中发射雪粒子，得到雪粒子在区域中的运动轨迹；3)通过堆积厚度计算模型求解在迭代过程中雪粒子触碰模型壁面后的积雪厚度；4)输出初始积雪厚度为变形网格的控制点表，通过径向基函数方法生成插值场，赋予所有网格节点新的位移，得到发生变化的雪堆积外形；5)当变形量达到一定程度时对网格进行重构，实现网格自适应过程。2.根据权利要求1所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤1)中所述模型经过CAD软件简化。3.根据权利要求1或2所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤1)包括：11)建立数值计算区域并对其进行离散化处理；12)在CFD软件中对离散后的计算区域进行模拟，计算模型周围的流场；13)根据实际条件，选择对应的边界条件参数，监控模型周围的气动参数，稳定于某一值时，停止净风场计算。4.根据权利要求3所述的计算雪堆积的方法，其特征在于，步骤2)包括：21)采用离散相模型对雪粒子建立模型，设定雪粒子物理特性，在计算区域中选择合理的雪粒子发射位置，以点、线、面不同方...

【专利技术属性】
技术研发人员：高广军，刘明杨，王家斌，朱慧芬，张琰，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43