[發(fā)明專利]一種基于修正沖擊角函數(shù)的泥沙磨損數(shù)值計算方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211263198.3 | 申請日： | 2022-10-14 |
| 公開（公告）號： | CN115659861A | 公開（公告）日： | 2023-01-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 譚磊;陳門迪;張海庫 | 申請（專利權(quán)）人： | 清華大學(xué) |
| 主分類號： | G06F30/28 | 分類號： | G06F30/28;G06F30/25;G06F17/11;G06F17/18;G06F119/14 |
| 代理公司： | 北京清亦華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201 | 代理人： | 雷玉龍 |
| 地址： | 100084*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 基于 修正 沖擊 函數(shù) 泥沙 磨損 數(shù)值 計算方法 | ||
1.一種基于修正沖擊角函數(shù)的泥沙磨損數(shù)值計算方法，其特征在于，包括以下步驟：
基于顆粒磨損去除機制，分析固液兩相流工況下顆粒與受損材料間的接觸特性，建立引入顆粒運動狀態(tài)的修正沖擊角函數(shù)；
基于離散相模型模擬水沙輸運過程，利用預(yù)設(shè)編碼計算并獲取磨損壁面上的顆粒沖擊速度及沖擊角度信息；
基于所述顆粒沖擊速度及沖擊角度信息和所述引入顆粒運動狀態(tài)的修正沖擊角函數(shù)建立材料磨損率模型，得到材料磨損深度計算方程；
基于所述材料磨損深度計算方程，獲取水沙輸運過程中流道區(qū)域磨損量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正沖擊角函數(shù)的表達式為：
其中，f(α)為沖擊角度函數(shù)，α為顆粒撞擊壁面的角度，K為常數(shù)，取3，Stp為顆粒的斯托克斯數(shù)，τp為顆粒對流體流動變化做出反應(yīng)所需的時間，τf為流體流動發(fā)生這些變化所需的時間，ρp為顆粒密度，dp為顆粒直徑，μf為流體動力粘度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用預(yù)設(shè)編碼計算并獲取磨損壁面上的顆粒沖擊速度及沖擊角度信息，包括：
將壁面依據(jù)網(wǎng)格劃分節(jié)點分為若干壁面；
判斷顆粒是否撞擊所述若干壁面；
如果撞擊所述若干壁面，則提取所述顆粒在壁面處的速度矢量、垂直壁面的單位法向量；
利用所述速度矢量求解絕對速度大小，并利用所述速度矢量與所述單位法向量將顆粒速度分解為垂直壁面速度與平行壁面速度，計算顆粒路徑和壁面之間的碰撞角度；
對所有計算得到的顆粒的絕對速度進行統(tǒng)計平均，得到顆粒沖擊速度，并對所有計算得到的顆粒的碰撞角度進行統(tǒng)計平均，得到顆粒沖擊角度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述材料磨損深度計算方程為：
其中，Δh為材料磨損深度，ρwall為壁面材料密度，ER為磨損率，Np為顆粒總數(shù)量，為顆粒p具有的質(zhì)量流量，Aface為顆粒p撞擊壁面的面積，Er為磨損比，k為常系數(shù)，F(xiàn)S為顆粒形狀因子，Vp為顆粒p撞擊壁面的速度，n為速度指數(shù)，f(α)為修正的沖擊角函數(shù)。
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