[發(fā)明專利]一種非穩(wěn)態(tài)三維結(jié)冰數(shù)值模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810206121.X
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108460217B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張麗芬;劉振俠;胡劍平;呂亞國;劉振剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 西安研創(chuàng)天下知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61239
• 代理人: 楊鳳娟

1.一種非穩(wěn)態(tài)三維結(jié)冰數(shù)值模擬方法，其特征在于，所述方法具體包括：

步驟1，確定計(jì)算時(shí)間；

步驟2，開始外循環(huán)，搜索當(dāng)前計(jì)算單元組，首次計(jì)算時(shí)為滯止單元組；

步驟3，開始內(nèi)循環(huán)，在計(jì)算單元組內(nèi)確定當(dāng)前計(jì)算單元；

步驟4，設(shè)定當(dāng)前計(jì)算單元平衡溫度；

步驟5，計(jì)算當(dāng)前計(jì)算單元的結(jié)冰量、溢流水量、平衡溫度、凍結(jié)系數(shù)；

步驟6，對當(dāng)前計(jì)算單元進(jìn)行結(jié)冰熱力學(xué)計(jì)算，判斷是否達(dá)到熱力平衡；如果達(dá)到熱力平衡，則進(jìn)入步驟7，否則返回步驟5；

步驟7，搜索溢流水將要流向的單元編號，計(jì)算流入水量及水溫；

步驟8，判斷是否遍歷當(dāng)前計(jì)算單元組中所有單元，如果判斷為是，結(jié)束內(nèi)循環(huán)，進(jìn)入步驟9，否則返回步驟3，進(jìn)行下一次內(nèi)循環(huán)；

步驟9，判斷是否遍歷結(jié)冰表面所有網(wǎng)格單元，如果判斷為是，結(jié)束外循環(huán)，進(jìn)入步驟10，否則返回步驟2，進(jìn)行下一次外循環(huán)并以步驟7搜索到的單元編號作為當(dāng)前計(jì)算單元組;

步驟10，判斷是否達(dá)到設(shè)定的時(shí)間，如果判斷為是，完成計(jì)算，否則返回步驟1開啟下一時(shí)間步計(jì)算;

所述方法中結(jié)冰表面網(wǎng)格的遍歷是由內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)構(gòu)成，外循環(huán)將計(jì)算單元組從前向后推進(jìn)，內(nèi)循環(huán)是完成計(jì)算單元組內(nèi)網(wǎng)格的遍歷；

所述方法中滯止單元的確定方法為，根據(jù)單元的法向量與撞擊速度矢量的夾角，如果小于某個(gè)數(shù)值，則該單元為滯止單元;

所述步驟7中溢流水將要流向的單元的確定方法為，以當(dāng)前單元的中心點(diǎn)與相鄰單元的中心點(diǎn)形成矢量，點(diǎn)乘空氣的速度矢量，獲得兩個(gè)矢量之間的夾角，如果夾角小于90度，則判定溢流水會流向該相鄰單元;

其特征在于，所述方法中步驟7計(jì)算流入水量的方法為根據(jù)兩個(gè)矢量之間的夾角的大小比例分配，夾角越小，流入水量越大。