【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水动力力学领域，特别是涉及一种气液界面变形的水动力计算方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、水动力学是研究液体运动规律及其工程应用的学科，在航空航天、船舶海洋工程、土木工程等领域有广泛应用。
2、带自由液面的流动是水动力学中一类经典的问题，自由液面将流体介质分成不同的流动区域，造成物体在其中的受力不尽相同，如航行体在跨介质入水的过程中在抨击水面的过程中将产生巨大的抨击压力；气体包裹着水下超空泡航行器，使其受到阻力减小；叶轮机械在水下高速旋转，会在空化的作用下产生气泡，而气泡的溃灭会产生射流对机械表面起到汽蚀作用。
3、但是，现有技术中，在计算气液界面变形的水动力问题中，存在计算效率和计算精度的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请实施例为解决
技术介绍
中存在的至少一个问题，而提供一种气液界面变形的水动力计算方法、装置、设备及存储介质。
2、为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
3、第一方面，本申请实施例提供一种气液界面变形的水动力计算方法，所述方法包括：
4、获取气液界面非线性变形工况的初始条件和边界条件；
5、根据获取的初始条件和边界条件，确定光滑粒子流体动力学sph区域和有限体积法fvm区域，并生成sph粒子和fvm网格；
6、分别在sph区域和fvm区域中进行计算，并根据自由液面的变化，重新划分sph区域和fvm区域，继续计算；
7、根据计算的结果，确定
8、可选地，确定光滑粒子流体动力学sph区域和有限体积法fvm区域，并生成sph粒子和fvm网格，包括：
9、通过sph方法，得到自由液面的演化过程；
10、在临近自由液面的区域执行sph方法，在此之外的区域执行fvm方法。
11、可选地，所述分别在sph区域和fvm区域中进行计算，包括：
12、遍历sph粒子和fvm网格，分别计算各自的控制方程，得到所述流场的物理量。
13、可选地，所述方法还包括：
14、遍历混合区域中的网格和sph粒子，在各自的插值范围中执行shepard核函数插值，以实现sph区域和fvm区域交界处的数据耦合；所述混合区域为sph区域和fvm区域的交界处的共有区域。
15、可选地，所述方法还包括：
16、将sph区域和fvm区域的交界处实现部分重叠，形成混合区域；
17、通过执行shepard核函数插值，实现sph区域和fvm区域的数据交换，得到所述混合区域内的网格的物理量和sph粒子的物理量。
18、可选地，所述根据自由液面的变化，重新划分sph区域和fvm区域，包括：
19、遍历sph粒子中的液相粒子；
20、对所述液相粒子的位置应用sph散度算子进行计算；
21、若计算的结果小于预设的阈值，则确定所述液相粒子为临近自由液面的粒子，划分为sph区域，否则，划分为fvm区域。
22、可选地，所述重新划分sph区域和fvm区域，包括：
23、原fvm区域重新划分为sph区域的，删除该区域的fvm网格，在fvm网格的节点处生成新的sph粒子；
24、原sph区域重新划分为fvm区域的，将sph粒子作为fvm网格的顶点生成新的网格，同时删除sph粒子。
25、第二方面，本申请实施例提供一种气液界面变形的水动力计算装置，所述装置包括：
26、获取模块，用于获取气液界面非线性变形工况的初始条件和边界条件；
27、第一确定模块，用于根据获取的初始条件和边界条件，确定光滑粒子流体动力学sph区域和有限体积法fvm区域，并生成sph粒子和fvm网格；
28、计算模块，用于分别在sph区域和fvm区域中进行计算，并根据自由液面的变化，重新划分sph区域和fvm区域，继续计算；
29、第二确定模块，用于根据计算的结果，确定气液界面变形工况的流场信息。
30、第三方面，本申请实施例提供一种计算设备，所述计算设备包括：存储部件、通信总线和处理部件，其中：
31、所述存储部件，用于存储气液界面变形的水动力计算方法程序；
32、所述通信总线，用于实现所述存储部件和所述处理部件之间的连接通信；
33、所述处理部件，用于执行气液界面变形的水动力计算方法程序，以实现如上面所述的任意一种方法的步骤。
34、第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如上面所述的任意一种方法的步骤。
35、本申请实施例提供的气液界面变形的水动力计算方法、装置、设备及存储介质，包括：获取气液界面非线性变形工况的初始条件和边界条件；根据获取的初始条件和边界条件，确定光滑粒子流体动力学sph区域和有限体积法fvm区域，并生成sph粒子和fvm网格；分别在sph区域和fvm区域中进行计算，并根据自由液面的变化，重新划分sph区域和fvm区域，继续计算；根据计算的结果，确定气液界面变形工况的流场信息。可见，本申请实施例的气液界面变形的水动力计算方法、装置、设备及存储介质，在sph区域和fvm区域中进行计算时，能根据自由液面的变化，重新划分sph区域和fvm区域，既能准确的计算出流场的信息，也具有较好的计算效率。因此，本申请实施例的气液界面变形的水动力计算方法、装置、设备及存储介质，既能准确的计算出流场的信息，也具有较好的计算效率。
36、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，确定光滑粒子流体动力学SPH区域和有限体积法FVM区域，并生成SPH粒子和FVM网格，包括：
3.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述分别在SPH区域和FVM区域中进行计算，包括：
4.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述根据自由液面的变化，重新划分SPH区域和FVM区域，包括：
7.根据权利要求6所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述重新划分SPH区域和FVM区域，包括：
8.一种气液界面变形的水动力计算装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算设备，其特征在于，所述计算设备包括：存储部件、通信总线和处理部件，其
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，确定光滑粒子流体动力学sph区域和有限体积法fvm区域，并生成sph粒子和fvm网格，包括：
3.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述分别在sph区域和fvm区域中进行计算，包括：
4.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的气液界面变形的水动力计算方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵振希，刘桦，宫兆新，汤文浩，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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