[发明专利]一种发动机喷嘴的油气界面捕捉方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种发动机喷嘴的油气界面捕捉方法，其特征在于，包括：

针对与发动机喷嘴对应的非结构四面体网格中的每个格点，将所述格点作为中心构建对应的控制体，并计算所述控制体的参数信息；

针对每个所述格点，基于所述格点对应的控制体的参数信息、所述格点在当前时刻的速度、压力及体积分数计算出所述格点在下一时刻的速度、压力和体积分数；

判断累积时间是否达到预设计算时间，若否，则将所述下一时刻作为当前时刻，并返回上一步，直至所述累积时间达到所述预设计算时间；若是，则基于每个所述格点在每个时刻的速度、压力和体积分数得到油气界面；其中：

所述针对每个所述格点，基于所述格点对应的控制体的参数信息、所述格点在当前时刻的速度、压力及体积分数计算出所述格点在下一时刻的速度、压力和体积分数，包括：

针对每个所述格点，基于所述格点对应的控制体的参数信息、所述格点在当前时刻的速度及体积分数计算下一时刻的体积分数；

基于所述格点在下一时刻的体积分数计算出所述格点在下一时刻的流场物性参数；

基于所述格点对应的控制体的参数信息、所述格点在下一时刻的体积分数计算出动量方程源项；

基于所有格点各自在当前时刻的速度、压力和物性参数以及下一时刻的物性参数、动量方程源项，计算得到下一时刻每个所述格点各自对应的速度和压力。

2.根据权利要求1所述的发动机喷嘴的油气界面捕捉方法，其特征在于，在所述针对与发动机喷嘴对应的非结构四面体网格中的每个格点，将所述格点作为中心构建对应的控制体之前，还包括：

针对发动机喷嘴，建立发动机喷嘴几何模型；

对所述发动机喷嘴几何模型进行网格离散，得到非结构四面体网格。

3.根据权利要求1所述的发动机喷嘴的油气界面捕捉方法，其特征在于，所述基于所述格点对应的控制体的参数信息、所述格点在当前时刻的速度及体积分数计算下一时刻的体积分数，包括：

基于所述格点对应的控制体的体积、当前时刻各控制面面积、各控制面速度、各控制面体积分数及所述格点在当前时刻的体积分数，采用四阶龙格库塔推进方式对体积分数计算关系式进行推进，得到所述格点在下一时刻的体积分数；所述体积分数计算关系式为：

，其中，表示第i个格点在第n+1时刻的体积分数，表示第i个格点在第n时刻的体积分数，表示时间步长，表示第i个格点对应的控制体的体积，表示格点周围的第e个控制面在第n时刻的体积分数，表示格点周围的第e个控制面在第n时刻的速度矢量，表示格点周围的第e个控制面的面积矢量，m为第i个格点周围的控制面的数量。

4.根据权利要求3所述的发动机喷嘴的油气界面捕捉方法，其特征在于，所述物性参数包括格点密度、格点动力粘度、各控制面的密度和动力粘度。

5.根据权利要求4所述的发动机喷嘴的油气界面捕捉方法，其特征在于，所述基于所述格点在下一时刻的体积分数计算出所述格点在下一时刻的流场物性参数，包括：

根据所述格点在下一时刻的体积分数结合格点密度计算关系式得到所述格点在下一时刻的格点密度；所述格点密度计算关系式为：

，其中，表示第i个格点在第n+1时刻的格点密度，表示燃油密度，表示空气密度；

根据所述格点在下一时刻的体积分数结合格点动力粘度计算关系式得到所述格点在下一时刻的格点动力粘度；所述格点动力粘度计算关系式为：

，其中，表示第i个格点在第n+1时刻的格点动力粘度，表示燃油的动力粘度，表示汽油的动力粘度；

根据所述格点在下一时刻的体积分数结合控制面密度计算关系式得到所述格点在下一时刻的控制面密度；所述控制面密度计算关系式为：

，其中，表示格点周围第e个控制面的控制面密度，表示第j个格点在第n+1时刻的格点密度，所述第i个格点和所述第j个格点连接的边经过所述第e个控制面；

根据所述格点在下一时刻的体积分数结合控制面动力粘度计算关系式得到所述格点在下一时刻的控制面动力粘度；所述控制面动力粘度计算关系式为：

，其中，表示格点周围第e个控制面的控制面密度，表示第j个格点在第n+1时刻的格点动力粘度。