[發(fā)明專利]基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210249948.1
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102750426A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 劉桂雄;黃僑蔚
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京捷誠信通專利事務所(普通合伙) 11221
• 代理人: 魏殿紳

1.基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，所述方法包括：

建立渦旋發(fā)生器、流動調整器及直流管道水流模型；

根據(jù)流體密度、流體粘度參數(shù)、管道直徑及流體速度計算雷諾數(shù)，獲得管道不同流動狀態(tài)的流速范圍，并依據(jù)流動調整器需求確定設定的初始流體速度，得出流體流動狀態(tài)；

根據(jù)流體流動狀態(tài)，分析流體流動狀態(tài)下的流速分布規(guī)律；

將水流模型進行網(wǎng)格劃分，對劃分好的網(wǎng)格導入CFD，設置流體材料屬性、邊界類型及邊界條件，仿真計算獲得管道內流體流場分布；

提取流體流場分布結果直管段中距離渦旋發(fā)生器出口距離為L的管道橫截面上的流速分布狀況，獲得截面上不同點上的速度大小；

將流體流動狀態(tài)下的流速分布規(guī)律與仿真結果中截取的截面上的流速分布進行比較計算，判定仿真截面上的流速分布是否處于穩(wěn)定狀態(tài)；

計算得出距離渦旋發(fā)生器出口距離最近為L的截面，且該截面流速處于穩(wěn)定狀態(tài)，根據(jù)L值大小，判斷流動調整器整流效果。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，所述渦旋發(fā)生器、流動調整器及直流管道水流模型是運用三維建模軟件建立，所述渦旋發(fā)生器產生不穩(wěn)定的旋轉流動，不同流動調整器的模擬仿真采用同一個渦旋發(fā)生器，所述渦旋發(fā)生器出口至流動調整器入口距離為定值。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，所述流體流動狀態(tài)下的流速分布規(guī)律為層流、湍流兩種不同流態(tài)，所述層流流態(tài)下流速呈拋物線分布，所述湍流流態(tài)下流速呈對數(shù)規(guī)律分布，獲取直徑上均勻分布的7點上的速度v_i。

4.根據(jù)權利要求1所述的基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，根據(jù)所述距離渦旋發(fā)生器出口距離為L的管道橫截面上的流速分布狀況，讀取相互垂直的兩直徑上均勻分布的各7點上的流體流速，其中兩個方向上的中間點同為截面圓心。

5.根據(jù)權利要求4所述的基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，所述讀取的橫截面上相互垂直的兩直徑上均勻分布的各7點上的流體流速為u_i，所述u_i和v_i對應點到管道軸線的距離相等。

6.根據(jù)權利要求3或5所述的基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，所述i＝1～7，若都有|u_i-v_i|≤λ，判定管道截面處于流態(tài)穩(wěn)定，否則，判定管道截面處流態(tài)不穩(wěn)定。

7.根據(jù)權利要求1所述的基于CFD技術的流動調整器整流效果評判方法，其特征在于，采用二分法，通過多次計算，當取長度L滿足|u_i-v_i?|≤λ，且時，此時指定L為L_min，將L_min作為流動調整器整流作用的表征量，其中ΔL為本次計算所用L值與上次計算所用L值差的絕對值；L_min越小，表明流動調整器整流效果越好。