申请/专利权人：武汉大学

申请日：2021-12-29

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN114330165B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2022.04.29#实质审查的生效;2022.04.12#公开

摘要：本发明提供基于多尺度算法的空蚀风险预报方法及装置，能够充分考虑空化流动中的宏观流场对微观球形气泡的影响，确定流场中球形气泡非对称坍塌对壁面的冲击和空蚀破坏风险。方法包括：步骤1、将待预报区域作为计算区域，对计算区域划分网格单元，采用欧拉方法对每一个时刻网格单元进行计算求解，得到对应各时刻网格单元上的流场信息；步骤2、识别空化流动中的空腔并将小空腔转化为单个球形气泡；步骤3、计算微观的球形气泡运动；步骤4、根据多尺度流场信息利用球形气泡非对称坍塌模型计算球形气泡对壁面的冲击压力；步骤5、根据球形气泡对壁面的冲击压力得到球形气泡对壁面的累计冲击能量进而确定流场的空蚀风险，实现空蚀风险预报。

主权项：1.基于多尺度算法的空蚀风险预报方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、采用欧拉方法计算宏观的空化流动；将待预报区域作为计算区域，对计算区域划分网格单元，采用欧拉方法对每一个时刻网格单元进行计算求解，得到对应各时刻网格单元上的流场信息；步骤2、基于每一个时刻网格单元上流场的信息，识别空化流动中的空腔并将小空腔转化为单个球形气泡；步骤3、计算微观的球形气泡运动；步骤4、根据多尺度流场信息利用球形气泡非对称坍塌模型计算球形气泡对壁面的冲击压力；步骤5、根据球形气泡对壁面的冲击压力得到球形气泡对壁面的累计冲击能量进而确定流场的空蚀风险，实现空蚀风险预报；其中，在步骤4中，通过OpenFOAM利用含相变的两相流动求解程序获得宏观欧拉空化流场，以此为基础设定欧拉场与拉格朗日场转化标准，然后利用多尺度程序计算空化流动，获得多尺度空化流场；采用如下公式计算球形气泡非对称坍塌产生的对壁面的冲击压力： （4）式中，，pimp,sphere表示球形气泡对称坍塌产生的冲击压力，p0表示环境压力，r表示球形气泡中心到壁面的距离，f表示球形气泡的状态，f’表示f的一阶导数，c0表示纯水中的声速；对于球形气泡非对称坍塌产生的一次和二次冲击压力，修正因子β的表达式为： （5） （6）式中，β1γ和β2γ表示球形气泡非对称一次坍塌和二次坍塌修正系数，γ表示球形气泡到壁面的距离与球形气泡最大半径的比。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 武汉大学 基于多尺度算法的空蚀风险预报方法及装置

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