本发明专利技术属于流体动力计算技术领域，公开了一种多相流耦合计算方法、装置、设备及存储介质；本发明专利技术通过计算流体动力学计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征，多相流系统包括流体、第一尺寸的固体、第二尺寸的颗粒，第一尺寸大于第二尺寸；根据初始流体特征计算固体的参考位置和参考速度后，对流体重新划分网格得到参考流体域；通过计算流体动力学计算参考流体域的参考流体特征；根据参考流体特征计算颗粒的受力总和；本发明专利技术通过流体、颗粒以及固体的耦合计算对固体的速度与位置更新，然后通过网格划分得到新的流体域，再计算颗粒的受力总和，解决了因为固体在多相流系统中对颗粒受力的影响，实现了更加准确的计算多相流系统中颗粒的受力。粒的受力。粒的受力。
【技术实现步骤摘要】
多相流耦合计算方法、装置、设备及存储介质
[0001]本专利技术涉及流体动力计算
，尤其涉及一种多相流耦合计算方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
[0002]在机械、化工、药学、航空航天等领域中均应用有多相流体系，其中，多相流体系中除了固体、液体以及气体外还涉及移动边界的物体，例如固定或自有移动的内部结构、大型自由例子、搅拌棒、浸入管等，尺寸比多相流体系中大多数存在的固体粒子大至少一个数量级。较大固体的存在对多相流体系中物体运动产生重要影响。例如在煤和木质生物质燃烧过程中，大燃料颗粒会影响体系中小颗粒的混合和偏析程度；在电池制备浆料过程中，自由移动的搅拌器可将活性颗粒与导电剂、粘结剂混合均匀；流化床中，可使用浸入管从体系中去除热量，并避免体系中热量分布不均匀等。因此，体系中的具有移动边界的大尺寸固体对固相流体系产生的影响需要被重视。
[0003]上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种多相流耦合计算方法，旨在解决现有技术固体影响多相流系统中颗粒受力，导致颗粒受力计算不够精确的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种多相流耦合计算方法，所述方法包括以下步骤:
[0006]通过计算流体动力学计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征，所述多相流系统包括流体、第一尺寸的固体、第二尺寸的颗粒，其中第一尺寸大于第二尺寸；
[0007]根据所述初始流体特征计算所述固体的参考位置和参考速度；
[0008]根据所述参考位置和参考速度对流体重新划分网格得到参考流体域；
[0009]通过计算流体动力学计算所述参考流体域的参考流体特征；
[0010]根据所述参考流体特征计算所述颗粒的受力总和。
[0011]可选地，所述通过计算流体动力学计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征，包括：
[0012]基于计算流体动力学建立流体域计算模型；
[0013]通过流体域计算模型计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征。
[0014]可选地，所述流体特征包括流体应力；
[0015]所述根据所述初始流体特征计算所述固体的参考位置和参考速度，包括：
[0016]获取所述固体的固体半径；
[0017]获取所述固体的方向向量；
[0018]根据所述固体半径、所述方向向量以及所述流体应力计算得到所述流体对所述固
体的作用力以及作用力力矩；
[0019]获取所述固体的形变量；
[0020]根据所述形变量以及所述固体半径计算所述固体的接触力以及接触力力矩；
[0021]根据所述作用力、所述作用力力矩、所述接触力以及所述接触力力矩计算得到所述固体的参考位置以及所述固体的参考速度。
[0022]可选地，所述多相流系统还包括流体边界；
[0023]所述根据所述参考位置和参考速度对流体重新划分网格得到参考流体域，包括：
[0024]根据所述参考位置和参考速度确定所述流体的参考边界；
[0025]根据所述参考边界对所述流体进行网格划分得到参考流体域。
[0026]可选地，所述根据所述参考流体特征计算所述颗粒的受力总和，包括：
[0027]根据所述参考流体特征计算所述流体对所述颗粒的流体力；
[0028]获取所述颗粒的颗粒半径、所述颗粒的颗粒形变量；
[0029]根据所述颗粒半径以及所述颗粒形变量计算所述颗粒的接触力；
[0030]根据所述流体力以及所述接触力计算所述颗粒的受力总和。
[0031]可选地，所述根据所述参考流体特征计算所述流体对所述颗粒的流体力，包括：
[0032]将所述参考流体特征存储在每个网格中心得到单元流体特征；
[0033]根据所述单元流体特征插值计算得到所述颗粒的颗粒流体特征；
[0034]获取两相之间动量交换系数；
[0035]根据所述颗粒流体特征以及所述两相之间动量交换系数计算所述流体对所述颗粒的流体力。
[0036]可选地，所述根据所述参考流体特征计算所述颗粒的受力总和之后，包括：
[0037]根据所述颗粒的流体力、所述颗粒的接触力得到颗粒的流体力力矩、颗粒的接触力力矩；
[0038]根据所述流体力、流体力力矩、接触力以及接触力力矩计算所述颗粒的目标速度；
[0039]根据所述目标速度以及目标位置计算所述颗粒对所述流体的动量源项；
[0040]根据所述动量源项计算所述参考流体域的参考流体特征。
[0041]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种多相流耦合计算装置，所述多相流耦合计算装置包括：
[0042]网格划分模块，用于通过计算流体动力学计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征，所述多相流系统包括流体、第一尺寸的固体、第二尺寸的颗粒，其中第一尺寸大于第二尺寸；
[0043]所述网格划分模块，还用于根据所述初始流体特征计算所述固体的参考位置和参考速度；
[0044]所述网格划分模块，还用于根据所述参考位置和参考速度对流体重新划分网格得到参考流体域；
[0045]受力计算模块，用于通过计算流体动力学计算所述参考流体域的参考流体特征；
[0046]所述受力计算模块，还用于根据所述参考流体特征计算所述颗粒的受力总和。
[0047]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种多相流耦合计算设备，所述多相流耦合计算设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的多相流
耦合计算程序，所述多相流耦合计算程序配置为实现如上文所述的多相流耦合计算方法的步骤。
[0048]此外，为实现上述目的，本专利技术还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有多相流耦合计算程序，所述多相流耦合计算程序被处理器执行时实现如上文所述的多相流耦合计算方法的步骤。
[0049]本专利技术通过计算流体对固体的作用力再进一步更新固体的速度与位置，从而根据更新后的固体的速度与位置重新对流体进行网格划分，然后重新计算流体的流体特征，根据重新计算的流体特征计算流体对颗粒的作用力从而进一步计算颗粒的受力总和，解决了在多相流系统中因为固体对流体的影响导致计算流体对颗粒的作用力不准确而无法准确计算多相流系统中颗粒受力总和的问题，实现了更加准确的计算多相流系统中颗粒的受力总和。
附图说明
[0050]图1是本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境的多相流耦合计算设备的结构示意图；
[0051]图2为本专利技术多相流耦合计算方法第一实施例的流程示意图；
[0052]图3为本专利技术多相流耦合计算方法一实施例的网格划分示意图；
[0053]图4为本专利技术多相流耦合计算方法第二实施例的流程示意图；
[0054]图5为本专利技术多相流耦合计算方法第三实施例的流程示意图；
[0055]图6为本专利技术多相流耦合计本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多相流耦合计算方法，其特征在于，所述多相流耦合计算方法包括：通过计算流体动力学计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征，所述多相流系统包括流体、第一尺寸的固体、第二尺寸的颗粒，其中第一尺寸大于第二尺寸；根据所述初始流体特征计算所述固体的参考位置和参考速度；根据所述参考位置和参考速度对流体重新划分网格得到参考流体域；通过计算流体动力学计算所述参考流体域的参考流体特征；根据所述参考流体特征计算所述颗粒的受力总和。2.如权利要求1所述的多相流耦合计算方法，其特征在于，所述通过计算流体动力学计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征，包括：基于计算流体动力学建立流体域计算模型；通过流体域计算模型计算多相流系统中初始流体域的初始流体特征。3.如权利要求1所述的多相流耦合计算方法，其特征在于，所述流体特征包括流体应力；所述根据所述初始流体特征计算所述固体的参考位置和参考速度，包括：获取所述固体的固体半径；获取所述固体的方向向量；根据所述固体半径、所述方向向量以及所述流体应力计算得到所述流体对所述固体的作用力以及作用力力矩；获取所述固体的形变量；根据所述形变量以及所述固体半径计算所述固体的接触力以及接触力力矩；根据所述作用力、所述作用力力矩、所述接触力以及所述接触力力矩计算得到所述固体的参考位置以及所述固体的参考速度。4.如权利要求1所述的多相流耦合计算方法，其特征在于，所述多相流系统还包括流体边界；所述根据所述参考位置和参考速度对流体重新划分网格得到参考流体域，包括：根据所述参考位置和参考速度确定所述流体的参考边界；根据所述参考边界对所述流体进行网格划分得到参考流体域。5.如权利要求1所述的多相流耦合计算方法，其特征在于，所述根据所述参考流体特征计算所述颗粒的受力总和，包括：根据所述参考流体特征计算所述流体对所述颗粒的流体力；获取所述颗粒的颗粒半径、所述颗粒的颗粒形变量；根据所述颗粒半径以及所述颗粒形变量计算所述颗粒的接触力；根据所述流体力以及所述接触力计算所述颗粒的受力...
【专利技术属性】
技术研发人员：何毅，张腾方，张日葵，丁桦，丁可琦，周文韬，
申请(专利权)人：深圳十沣科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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