一种可压缩两相流的流场参数确定方法、系统及相关装置制造方法及图纸

技术编号:37495502 阅读:27 留言:0更新日期:2023-05-07 09:33
本申请公开了一种可压缩两相流的流场参数确定方法、系统及相关装置,所属的技术领域为两相流动分析技术领域。所述可压缩两相流的流场参数确定方法包括:将目标流场划分为多个四面体单元,并初始化目标流场;确定目标流场的流动控制方程,并对流动控制方程进行空间离散操作和时间离散操作;对经过空间离散操作和时间离散操作的流动控制方程进行求解,通过真实虚拟流体方法处理界面单元,进而生成目标流场在下一时刻的流场信息;对离散后的VOF输运方程进行求解以便确定目标流场在下一时刻的两相流交界面。本申请能够降低确定可压缩两相流的流场参数的迭代次数和计算量,提高可压缩两相流计算中的守恒性。两相流计算中的守恒性。两相流计算中的守恒性。

【技术实现步骤摘要】
一种可压缩两相流的流场参数确定方法、系统及相关装置


[0001]本申请涉及两相流动分析
,特别涉及一种可压缩两相流的流场参数确定方法、系统及相关装置。

技术介绍

[0002]两相流是计算流体力学中的研究热点,其中可压缩两相流在许多领域中发挥着重要的作用,例如导弹的水下点火、水下爆炸和高速水下航行体超空泡等场景都需要分析可压缩两相流的流场参数。
[0003]目前,相关技术中主要使用水平集法(Level

set)捕捉界面来确定流场参数,该方法虽然能较好的捕捉间断,但其守恒性较差,在经过多轮迭代后往往会造成较大的体积损失,且每次迭代后需要对Level

set函数进行重新初始化,计算量较大,在计算中界面若出现破碎、融合等现象Level

set方法是很难准确捕捉的。
[0004]因此,如何降低确定可压缩两相流的流场参数的迭代次数和计算量,提高可压缩两相流计算中的守恒性是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可压缩两相流的流场参数确定方法,其特征在于,包括:步骤1:确定目标物体在可压缩两相流体中运动时的目标流场;步骤2:将所述目标流场划分为多个四面体单元,并初始化所述目标流场在T
n
时刻的流场信息和体积分数;步骤3:确定所述目标流场的流动控制方程,并对所述流动控制方程进行空间离散操作和时间离散操作;步骤4:对经过所述空间离散操作和所述时间离散操作的流动控制方程进行求解,得到在T
n
时刻非界面单元的控制面上的通量;其中,所述非界面单元为未处于所述目标流场在T
n
时刻的两相流交界面的四面体单元;步骤5:通过真实虚拟流体方法处理界面单元,并求解在T
n
时刻所述界面单元的控制面上的通量;其中,所述界面单元为处于所述目标流场在T
n
时刻的两相流交界面的四面体单元;步骤6:根据在T
n
时刻所述非界面单元和所述界面单元的控制面上的通量生成所述目标流场在T
n+1
时刻的流场信息;步骤7:对离散后的VOF输运方程进行求解得到所有所述四面体单元在T
n+1
时刻的体积分数和界面法向量,根据所述体积分数和所述界面法向量确定所述目标流场在T
n+1
时刻的两相流交界面;步骤8:判断是否达到迭代终止条件;若是,则输出所述T
n+1
时刻的流场信息和所述T
n+1
时刻的两相流交界面;若否,则对n的值加1,并进入步骤4。2.根据权利要求1所述可压缩两相流的流场参数确定方法,其特征在于,对所述流动控制方程进行空间离散操作和时间离散操作,包括:通过有限体积法对所述流动控制方程进行空间离散操作;通过二阶Runge

Kutta法对所述流动控制方程进行时间离散操作。3.根据权利要求1所述可压缩两相流的流场参数确定方法,其特征在于,对经过所述空间离散操作和所述时间离散操作的流动控制方程进行求解,得到在T
n
时刻非界面单元的控制面上的通量,包括:通过AUSM+

UP方法对经过所述空间离散操作和所述时间离散操作的流动控制方程进行求解,得到在T
n
时刻所述非界面单元的控制面上的通量。4.根据权利要求1所述可压缩两相流的流场参数确定方法,其特征在于,所述通过真实虚拟流体方法处理界面单元,并求解在T
n
时刻所述界面单元的控制面上的通量,包括:通过真实虚拟流体方法对所述界面单元的进行界面边界处理,利用界面边界处理结果求解所述界面单元的控制面上的通量。5.根据权利要求1所述可压缩两相流的流场参数确定方法,其特征在于,所述对离散后的VOF输运方程进行求解得到所有所述四面体单元在T
n+1
时刻的体积分数和界面法向量,包括:对离散后的VOF输运方程进行求解,得到所述四面体单元的控制面的体积通量;根据所述四面体单元的控制面的体积通量求解所述四面体单元在T
n+1
时刻的体积分数;根据所述四面体单元在T
n+1
时刻的体积分数求解得到所述四面体单元...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈伟喻岩李东坡乔骄柯玉祥王一淼
申请(专利权)人:中航成都无人机系统股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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