[发明专利]弯曲边界上的低雷诺数不可压缩流中的压力差的仿真方法

摘要

一种弯曲边界上的低雷诺数不可压缩流中的压力差的仿真方法，包括步骤S1、一计算模块对于给定的低雷诺数不可压缩流，判断式（1）是否成立，或R0<< x0，L>> R0，Re<1（1）；步骤S2、若S1中的式（1）成立，计算模块在模拟流场中生成或继承粒子，采用多边界切线技术处理固壁边界并根据该技术的需要生成虚拟粒子；步骤S3、计算模块根据式（2）计算每个粒子在任意位置x点处的体积力FA2，且入口处的体积力FA1 由式（3）确定；FA2FA1≈∫A1f(r,x)dA∫A2f(r,x)dA---(2);]]>FA1=Δpρ∫-0.5L0.5L∫A1f(r,x)dA∫A2f(r,x)dAdx---(3);]]>步骤S4、一输出模块输出S3中的x点处的体积力FA2。本发明可方便的将弯曲边界上的低雷诺数不可压缩流中压力差转化为任意一处的体积力。

主权项

一种弯曲边界上的低雷诺数不可压缩流中的压力差的仿真方法，该方法是基于计算模块和输出模块，其特征在于：在该方法中，计算模块给定一低雷诺数不可压缩流，该低雷诺数不可压缩流在具有曲线边界的管道内流动，所述的具有曲线边界的管道为轴对称的、非平直的并且管道壁为固壁边界的管道，且该管道的出入口两端压差为△p，其中△p＝p1－p2，p1为入口处的压力、p2为出口处的压力，并采用以x和r分别表示轴向坐标和径向坐标的柱坐标系，该方法具体包括以下步骤，步骤S1、计算模块对于上述给定的低雷诺数不可压缩流，判断公式(1)是否成立，或R0<<x0，L>>R0，Re<1          (1)；其中，δ为壁厚，x0为任意一点的轴向坐标，R0为管道平直处的半径，L为管道的长度，Re为雷诺数；步骤S2、若步骤S1中判断公式(1)成立，计算模块在模拟流场中生成或继承粒子，并采用多边界切线技术处理固壁边界，根据该技术的需要随之生成虚拟粒子；步骤S3、计算模块根据公式(2)计算每个粒子在任意位置x点处的体积力FA2，并且入口处的体积力FA1由公式(3)确定；FA2FA1≈∫A1f(r,x)dA∫A2f(r,x)dA---(2);]]>FA1=Δpρ∫-0.5L0.5L∫A1f(r,x)dA∫A1f(r,x)dAdx---(3);]]>f(r,x)＝[r2‑R2(x)]；其中，dA表示面积元，ρ为流体密度，Δp为压力差，A1表示流场入口处垂直于X轴的截面，A2表示流场中任意坐标处垂直于X轴的截面，R(x)为管道曲线边界处的半径；步骤S4、输出模块输出步骤S3中任意位置x点处的体积力FA2。