[發明專利]一種流固耦合網格建模以及流固雙向耦合計算方法

在審

• 申請號: 202211604020.0
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN116029182A
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 曹智淋;謝強;孫偉宸;傅翔;陳昱成;班宇鑫;段軍;龔業超
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 重慶項乾光宇專利代理事務所(普通合伙) 50244
• 代理人: 高姜

1.一種流固耦合網格建模以及流固雙向耦合計算方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1建立TCP協議通訊模塊，實現Porepy軟件和PFC3D軟件通信；

S2所述PFC3D軟件進行流暢建模，得到顆粒流模型，同時所述Porepy軟件進行巖土體顆粒建模，得到模型流體場網格；

S3調用所述TCP協議通訊模塊將所述模型流體場網格導入所述PFC3D軟件，所述PFC3D軟件基于所述顆粒流模型和所述模型流體場網格計算每個單元的滲透系數和非達西系數；

S4調用所述TCP協議通訊模塊將所述滲透系數和所述非達西系數導入所述Porepy軟件，所述Porepy軟件基于所述滲透系數和所述非達西系數進行流場計算，得到流場結果；

S5調用所述TCP協議通訊模塊將所述流場結果導入所述PFC3D軟件，所述PFC3D軟件調用CFD模塊，基于所述流場結果進行流固耦合計算，得到新滲透系數和新非達西系數；

S6調用所述TCP協議通訊模塊將所述新滲透系數和新非達西系數導入Porepy軟件，并重復步驟S4至S6，直至重復次數達到預設次數，得到計算結果。

2.如權利要求1所述的流固耦合網格建模以及流固雙向耦合計算方法，其特征在于，

所述模型流體場網格為六面體八節點單元。

3.如權利要求2所述的流固耦合網格建模以及流固雙向耦合計算方法，其特征在于，

所述調用所述TCP協議通訊模塊將所述模型流體場網格導入所述PFC3D軟件，所述PFC3D軟件基于所述顆粒流模型和所述模型流體場網格計算每個單元的滲透系數和非達西系數，包括：

S31調用所述TCP協議通訊模塊將所述模型流體場網格導入所述PFC3D軟件；

S32所述PFC3D軟件根據不同的工程和工況要求以及工程現場勘查實驗參數，通過流固體相似法則和試錯法計算設定預設次數和滲流時間；

S33所述PFC3D軟件基于所述顆粒流模型和所述模型流體場網格計算每個單元的滲透系數和非達西系數。

4.如權利要求3所述的流固耦合網格建模以及流固雙向耦合計算方法，其特征在于，

所述流場計算為Darcy-Forchheimer流場計算。

5.如權利要求4所述的流固耦合網格建模以及流固雙向耦合計算方法，其特征在于，

所述調用所述TCP協議通訊模塊將所述流場結果導入所述PFC3D軟件，所述PFC3D軟件調用CFD模塊，基于所述流場結果進行流固耦合計算，得到新滲透系數和新非達西系數，包括：

S51調用所述TCP協議通訊模塊將所述流場結果導入所述PFC3D軟件；

S52所述PFC3D軟件調用CFD模塊，依據牛頓方程、流固相互作用力并力-位移方程基于所述流場結果進行流固耦合計算，基于所述滲流時間判斷計算是否結束，若計算結束，則得到計算結果，若計算不結束，則得到新滲透系數和新非達西系數，并執行步驟S6。