[發明專利]房水引流裝置及其結構優化方法、系統、終端及介質

在審

• 申請號: 202011267286.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112417777A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 孫建國;陳建;王苗;孫興懷
• 申請（專利權）人: 復旦大學附屬眼耳鼻喉科醫院
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G16H50/50;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種房水引流裝置的結構優化方法，其特征在于，包括：

S1，確定目標對象，明確結構優化要求；

S2，創建或修正所述目標對象的3D幾何模型，建立流體流通域模型；

S3，對流體流通域模型進行網格劃分以及有限體積數值計算；

S4，分析流體流通域模型的流動特性，如滿足結構優化要求，完成結構優化；如不滿足結構優化要求，重新執行上述S2和S3，直至滿足結構優化要求。

2.根據權利要求1所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述S1中，目標對象包括：引流管以及具有弧度的引流盤，所述引流盤表面具有放射狀溝槽流道和/或孔道；

所述結構優化要求為：所述引流盤表面的各溝槽流道和/或孔道出口的流體流量分配基本均勻。

3.根據權利要求1所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述S2中，創建或修正所述目標對象的3D幾何模型，包括如下任一項或任意多項：

-引流盤長軸和/或短軸的尺寸；

-引流盤厚度和/或上下表面曲率半徑；

-溝槽流道的寬度、深度和/或底曲面曲率半徑；

-孔道的直徑和/或位置；

-引流管的管壁厚度和/或內徑。

4.根據權利要求1所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述S2中，建立流體流通域模型的方法，包括：

基于房水過流區域確定流體流通域的幾何結構，采用三維建模方法創建或重建流體流通域模型。

5.根據權利要求1所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述S3中，對流體流通域模型進行網格劃分的方法，包括：

采用計算流體動力學的數值模擬軟件的前處理模塊對所述流體流通域模型進行網格劃分，基于所述流體流通域模型的不規則性，采用非結構化網格對所述流體流通域模型進行空間離散。

6.根據權利要求1所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述S3中，對流體流通域模型進行有限體積數值計算的方法，包括：

采用計算流體動力學的數值模擬軟件的流體計算模塊對流體屬性、流體流通域邊界、模擬過程中的算法、精度和網格劃分后的空間離散格式進行參數設置，并根據設置的參數，采用有限體積數值計算的方法獲取房水引流裝置的出入口流量數據。

7.根據權利要求6所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述對流體流通域模型進行有限體積數值計算的方法中，還包括如下任意一項或任意多項：

-所述流體屬性包括：流體密度和/或粘度；

-所述流體流通域邊界包括：壓力入口和/或壓力出口；

-所述模擬過程中采用SIMPLE算法；

-所述網格劃分后的空間離散格式采用second-order upwind格式；

-所述有限體積法的數值算法采用非耦合隱式算法。

8.根據權利要求1所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，所述S4中，采用計算流體動力學的數值模擬軟件的后處理模塊分析流體流通域模型的流動特性。

9.根據權利要求1-8任一項所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，采用溝槽流道或孔道出口與入口的流量比來表示房水引流裝置的流體流量分配情況，選用平均差公式：計算平均差，用于衡量各出口流量比偏離所述平均值的程度，定量表述溝槽流道或孔道出口的流體流量分配均勻度；其中，x_i表示為各出口與入口的流量比，為相同入口壓力下各出口流量比的算術平均數，n為出口數量。

10.根據權利要求9所述的房水引流裝置結構的優化方法，其特征在于，基于所述溝槽流道或孔道出口的流體流量分配均勻度，綜合評價所述結構優化方法的合理性和有效性。